Полірувальний інструмент

Изобретение относится к производству полировального инструмента для обработки плоских поверхностей оптических деталей Изобретение относится к производству полировального инструмента для обработки плоских поверхностен on ги-шских деталей из стекла, кварца и других неметаллических материалов, применяющиеся в оптичо-механілчесі'ой, радиоэлектронной и приборостроительной промышленности. Целью изоОреюния является повышение точности формообразования поверхностей ;}>'• счет равномерного износа снетоументг Цель достигается тем, что в полировальном инструменте для обработки плоских поверхностей оптических деталей, содержащем корпус с закрепленными на нем полировальными элементами одинаковых рэсмероп, расположенными по концентрическим окружностям, полировальные элементы расположены а точках пересечения концентрических окружностей радиуса R=nd, іде d - диаметр полировального элемента; п - номер концентрической окружчосги, с астроидами, описанными уравнением из стекла, кварца и других неметаллических материалов Цель изобретения - поьышение точности обработки поверхностей. В полировальном инструменте полировальные элементы расположены о точках пересечения концентрических окружностей радиуса R=n d, где d - диаметр полировального элемента; п - номер концентрической окружности, с астроидами, описанными уравнением х '°iy*' -а ' , іде х, у - прямоугольные координаты;a=4kd - параметр астроиды, где к - номер астроиды Полировальные элементы размещены в точках пересечения окружности с четным п с астроидами с нечетным к и окружностей с нечетным п с астроидами с четным к, 1 ил., 1 табл. (Л х * -f у ° = а ° , > где х, у - прямоу "іьньїе координаты; a-=4kd - параметр четроиды; к - номер астрой ы, причем полировальные элементы размещены в точках пересечения окружностей с чет ным п с астроидами с нечетким к и окружностей с нечетным п с астроидами с четным к, Расположение полировальных элементов із корпусе инструмента в соответствии с техническим решением обеспечивает постоянную плоскостность рабочей поверхности инструмента, ее равномерный износ вследствие чего обработанные поверхности имеют високую точность. При полировании плоских поверхностей оптических дзталей необходимо, чт&Ьы рабочая поверхность изнашивалась равномерно по круговым зонам Это требование совместно с требованием высокой плоскостности рабочей поверхности инструмента яиевА 1717326 в начальный момент времени обработки является необходимым и достаточным условием высокой точности формообрззовзчид обрабатываемых плоских поверхностей оптических деталей, когда влиянием распределения давления в контакте инструмента и обрабатываемой детали на точность формообразования поверхностей можно пренебречь, коэффициент заполнения поверхности инструмента абразивосодерЖсіщим слоем должен уменьшаться от центра к краю (с увеличением радиуса круговых зон)- Принципиально отличная ситуация возникает при полировании. В этом случае уменьшение давления Р при увеличении радиуса круговых зон г инструмента и детали (Р(г)тг~ ) приводит к уменьшению съема обрэбатыпаемого материала на краю детали, которое можно увеличить лишь усилением края инструмента. Из указанного следует, что для обеспечения возможности точного формообразования плоскостей при полировании необходимо, чтобы коэффициент заполнения поверхности инструмента полировальными, элементами незначительно уменьшался при увеличении радиуса круговых зон, что достигается расположением элементов на корпусе инструмента в соответствии с предлагаемым техническим решением. мм. Число концентрических окружностей 8 (п1-п8), число астроид 3 (К( - Кз). Радиусы концентрических окружностей R=nd=10n: n1-Ri=10 мм; n2-R2^20 мм; пЗ-ГЪ=30 мм; 5 n4-R4=40 MM;...; n8~Ra=80 мм. На окружности п1-0 элементов (точек пересечения с астроидами нет), на п2-4 элемента, на пЗ-0 (К| и пЗ четные), на п4-4, на п5-8, на пб-4, на п7-8, на п8-8. Всего пол10 провальных элементов 3G. Коэффициент заполнения поверхности инструмента (по площади)0,13. Параметр астроид a=4kd=40k (мм) обеспечивает необходимый коэффициент заполнения. 15 Радиусы концентрических окружностей R выбираются равными целому числу диаметров полировального элемента, т. е, расстояние между окружностями равно размеру элемента в связи с тем, что при 20 более плотном их расположении (меньшем расстоянии) элементы могут накладываться друг на друга, что недопустимо, а при менее плотном (большем расстоянии) коэффициент заполнения поверхности инструмента 25 полировальными элементами (площадь рабочей поверхности) уменьшается, что приводит к снижению износостойкости инструмента. Если выбор зависимости R=nd обуслов30 лен необходимостью обеспечения высокой На чертеже изображен полировальный износостойкости инструмента, то выбор инструмент. уравнения указанной кривой обусловлен необходимостью обеспечения его высокой Полировальный инструмент содержит размерной стойкости, т. е. от вида кривой корпус, 1, на котором закреплены полиро~ озльные элементы 2, расположенные по 35 зависит плотность заполнения поверхности концентрическим окружностям п 1 -п8 8 точинструмента полировальными элементами ках пересечения с линиями К|, Кг и Кз по а каждой круговой зоне. При значении покапринципу "чеі-нечет"т. є. в точках пересезателя степени меньше 2/3 (например, 1/3) чения концентрических окружностей с четкривизна кривой увеличится и при том же ным/нечетным номером с линиями 40 положении элементов, лежацих на осях копечетного/чегного номера. ординат X, Y, элементы, лежащие между осями, приближаются к центру инструменПолировальный инструмент работает та, что приводит к усилению центра инструследующим образом. мента. При этом инструмент изнашивается Инструмент (нижнее звено) совершает1 принудительное вращение. Обрабатывае- 45 "на бугор", что приводит к снижению точномая деталь (блок деталей) - верхнее звено сти формообразования обрабатываемой поприжимается к нижнему под действием верхности. При значении показателя пневматического прижима, вращается за степени больше 2/3 (например, 1) кривизна счет трения с нижним звеном и совершает кривой уменьшится (для указанного примеотносительно оси его вращения принудира прямая у=а-х), элемомты, лежащие между тельное возвратно-поступательное движе- 50 осями х, у смещаются в направлении от ценние. тра ингтрумента, что приводит к ослаблению центральной зоны. Инструмент П р и м е р . Для полирования плоских изнашивается "на яму", точность формообповерхностей линз объектива "Индустар" разования обрабатываемой поверхности из стекла марки К100 и К14 (блок диаметром 150 мм) с требованиями по точности N=5, 55 снижаются вместо плоской поверхности обАЫ=1 интерференционных колец и чистое разовывается выпуклая). по стандарту изготавливают полировальВыбор показателей степеней при х, у и ный инструмент диаметром 170 мм из поа одинаковыми обусловлен необходимолv.poвaлbиьix элементов "Аквапол" с d=10 стью осевой симметрии инструмента, при Vl r 1717326 отсутствии которой инструмент изнашивается "на клин" или еще по более сложной зависимости, что неприемлемо с точки зрения точности формообразования обрабатываемых поверхностей. Выбор уравнения кривой с показателями степени 2/3 (астроиды) осущестплен \\э основе результатов экспериментальных исследований влияния коэффициента заполнения на характер износа инструмента Только при расположении элементов в соответствии с предлагаемой кривой достигается равномерный износ инструмента. Предлагаемый инструмент испытывают при полировании указанных деталей на станке мод. 2ШЛ-200 М при следующих режимах; частота вращения инструмента 200 об/мии: давление прижима 0.05 МПа. В качестве СОТС используют проточную воду. При испытаниях предлагаемого и известного инструментов число элементов 36) определяют коэффициент равномерности износа инструмента гт — I 1 — ^МИН U — I J тт і I , значительно улучшается (коэффициент равномерности меньше п 5, б раза), а значит и точность формообразования повышается Кроме того, из таблицы следует, что извест5 ный инструмент позволяет обрабатывать лишь детали неточной оптики (N при помощи пробного стекла даже определить непьзя). 10 Формула изобретения Полировальный инструмент для обработки плоских поверхностей оптических деталей, выполненный в виде корпуса с закрепленными на нем полировальными 15 элементами одинаковых размеров, расположенными по концентрическим окружностям, о т л и ч а ю (ц и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки поверхностей зя счет равномерного износа инстру20 мента, полировальные .цементы расположены в точках пересечения концентрических окружностей радиуса R^nd, гди 0 - диаметр полировального элемента, п - номер концентрической окружности, с 25 астроидами, описанными уравнением 2 2 2 где VMUK И Умакс - наименьшая и наибольшая интенсивность износа рабочего слоя инстх - +у а з румента в различных круговых зонах, и отгде х, у - прямоугольные координаты; клонение от плоскости обработанной a=4kd - параметр астроиды, поверхностны, A N 30 к - номер астроиды, Результаты испытаний приведены в причем полировальные элементы размещетаблице. ны в точках пересечения окружностей с четным п с астроидами с нечетным к и Равномерность износа предлагаемого окружностей с нечетным п с астроидами с инструмента по сравнению с известным 35 четным к. Конструкция инструмента Предлагаемая Изврстная Показатели работоспособности инструменту U*. МКМ/МИН N** интерфе- AN** интер ференцион ренционных ных коле колец 0,10 0,56 а 1717326 Редактор И. Дербак Составитель Н. Балашова Техред М.Моргентал Корректор М Кучерявая Заказ 838 Тираж • Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101