Спосіб фінішної прецизійної обробки угнутих з малим радіусом циліндричних поверхонь лінз із скла та сапфіру (a-al2o3)

Спосіб фінішної прецизійної обробки угнутих циліндричних з малим радіусом поверхні оптичних деталей із скла та сапфіру, який включає операції шліфування та полірування методом вільного притирання із застосуванням алмазних та полірувальних суспензій з використанням зворотно C2 2 (19) 1 3 93632 С.27. Відповідно цьому способу при використанні верстатів мод. ШП, які оснащені спеціальним пристроєм [Заявка №960214А від 29.04.96 МКВ5 В24В13/00. Пристрій для обробки точних циліндричних поверхонь/ О.С. Козерук, І.П. Філонов, Ф.Ф. Климович та ін. (РБ). 16.09.96. Офіційний бюлетень патентного відомства Республіки Білорусь, №3, С.29) здійснюється обробка опуклих та угнутих циліндричних поверхонь деталей зі скла з співвідношенням розмірів їх діаметру та довжини у мм 30/120=1/4 з забезпеченням необхідної точності та оптичних вимог по шорсткості Ra=0,04 мкм та чистоті обробленої поверхні класу P=IV. При цьому деталі надають зворотно-поступальний та зворотно-обертовий, інструменту тільки обертовий рух з частотою більшою відносно руху деталі. Ідентичне технічне рішення викладено у книзі авторів [Михнев Р.А., Штандель С.К. "Оборудование оптических цехов": Учебник для техникумов. - М.: Машиностроение, 1981. - 367с. - ил.]. Як випливає з вказаних способів обробки циліндричних оптичних поверхонь вони неприйнятні для обробки оптичних циліндричних лінз з співвідношенням розмірів діаметру та довжині угнутої циліндричної поверхні 5/50=1/10. В основу запропонованого винаходу, який забезпечує можливість обробляти угнуті циліндричні поверхні лінз із скла та сапфіру з вищевказаними розмірами та оптичними вимогами покладено принципово нову кінематичну схему виконання операцій фінішної обробки (Фіг. 1 та 2). За указаною схемою виконуються операції тонкого та доводочного шліфування, алмазного та трибо хімічного полірування угнутої циліндричної поверхні лінзи із скла та сапфіру у відповідності з Деклараційним патентом України №7397 В24В1/00 від 15.06.2005 Бюл. №6 "Спосіб фінішної обробки пластин із моно корунду (сапфіру) // Рогов В.В., Рубльов М.Д., Троян О.В., Попельнюк В.М. Приклад конкретної реалізації запропонованого способу: обробляли пластину із сапфіру (Аl2O3) з кристалографічною орієнтацією її площин || [0001] та початковим станом шорсткості її плоских поверхонь на рівні Ra=0,16 мкм. Перша операція грубого профільного шліфування для формо утворювання угнутої циліндричної поверхні з R=2,55мм виконувалася алмазним кругом форми 1FFIX-1251052,5432 - на металево-органічній зв'язці на відрізному верстаті "Сафаг" (Швейцарія) 4 або заточному мод. 3Б641 (Росія) при h=6000 об/хв., Sпрод.=15 мм/хв. та глибині шліфування h=2,10-2,12 мм. Подальша обробка проводилася на модернізованому внутрішньошліфувальному верстаті BUA-16(M) (Чехословаччина) з кінематичною схемою вказаною на Фіг.1 та 2 при нижчевикладених параметрах робочих рухів інструменту: - коливально-обертовий рух навколо осі циліндричної поверхні здійснюються з розмахом на 1/9 частину кола (40°); - частота зворотно-поступальних прямолінійних рухів інструменту має бути більша частоті коливально-обертових рухів у співвідношенні 13:1; - Оптимальність вибраних режимів, (розмах та частота коливально-обертових рухів інструменту вибрано експериментально (див. табл.1). - Як випливає з даних таблиці найбільші значення Q та найменші відхилення від заданих R мають місце при максимальних значеннях  та nп. Кореляційного зв'язку Ra та Rt з параметрами кінематики  та nп не виявлено. На основній формоутворюючої операції тонкого шліфування в якості матеріалу інструмента-притиру використовувався сірий чавун. - На основній, знижуючої шорсткість обробленої поверхні, операції -олово (-Sn). - На операціях алмазного та трибохімічного полірування - поліуретан. Після виконання усіх операцій обробки з суворим додержанням встановлених режимів досягаються нижчевикладені результати по точності та стану обробленої угнутої циліндричної поверхні лінзи: по циліндричності - у межах 0,03 мм; по шорсткості Rz  0,03 мкм; по класу оптичної чистоти PIV (ДОСТ-11141). Вказані результати отримані після багаторазових лабораторних випробувань способу з використанням верстатів відрізного "САФАГ" (Швейцарія) для грубого профільного шліфування та модернізованого внутрішньо-шліфувального BUA-16A (Чехословаччина) на решті фінішних операціях обробки. Таким чином, при використанні тільки запропонованого способу забезпечується можливість обробляти деталі з вищевказаними розмірами та вимогами. Таблиця Вихідні дані Частота n рухів/хв nп прямолінійн. nк коливальні 10 10 15 1,76 23 10 15 15 1,76 23 10 20 15 1,76 23 0 Результати nп/nк а, мм h, мм R, мм Т0, хв 5,7 8,5 13,0 5,7 8,5 13,0 5,7 8,5 13,0 4,80 4,90 4,90 4,80 4,85 4,95 4,90 5,05 5,0 2,21 2,20 2,20 2,20 2,22 2,20 2,20 2,20 2,20 2,41 2,46 2,46 2,41 2,43 2,49 2,46 2,55 2,52 40 25 22 24 25 20 40 35 20 Q, мм/хв Ra, мкм Rmax, мкм 0,0040 0,0040 0,0077 0,0050 0,0044 0,0085 0,0035 0,0043 0,0075 0,51 0,41 0,39 0,38 0,27 0,42 0,43 0,43 0,51 3,23 3,13 3,13 3,43 1,74 2,73 2,69 3,57 3,37 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 93632 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601