Станок для изготовления оптических деталей с асферическими поверхностями
Изобретение относится к автоматизированному оборудованию для абразивной обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и оптико-электронных приборах. Цель изобретения - повьпиение точности за счет определения отклонения реальной длины траектории от программной и ее учета. Устройство содержит шпиндель 1, инструмент 4, механизм для их взаимного перемещения, снабженные управляемьти приводами 2, 5, 8, устf l По ройство для создания рабочего давления 1C, датчик И информации о погррдчностях обраПатываемой поверхности , блоки динa fичecкoй коррекции программы 13, 14, 15, датчик 16 положения инструмента, программатор 12, выдающий программу обработки детали через блоки динамической коррекции 13, 14, 13 в приводы станка синхронно с сигналами датчика 16 положения инструмента, датчики 3, 6, 9 угловых скоростей приводов и устройство определения отклонения реальной длины траектории инструмента от про- , состоящее из блока сравнения 12 и двух идентичных каналов определения реальной и программной длин траектории инструмента,включающих блоки вычисления скорости 18, 20, интегрирования 19, 21 и устройство адаптации управляемого параметра к неточностям работы приводов, содержащее блоки умножения 22, деления 23 и сумматор 24. 1 ил. г (Л а ел ю СП
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1465275 А1 (5 I ) 4 В 24 В 13/ОО E) 0; <>e
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4187470/25-08 (22) 30.01,87
° (46) 15.03.,89, Бюл. Р 10 (72) Н.U).Иртуганов, А.В.Платонов и Б.Д.Горелик (53) 621.923.4-422.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 916256, кл. В 24 В 13/00, 1980 (54) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ С АСФЕРИЧЕСКИ))И ПОВЕРХНОСТЯИИ (57) Изобретение относится к автоматизированному оборудованию для абразивной обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и оптико-электронных приборах. Цель изобретения — повышение точности за счет определения отклонения реальной длины траектории от программной и ее учета. Устройство содержит шпиндель
1, инструмент 4, механизм для их взаимного перемещения, снабженные управляемыми приводами 2, 5, 8, устройство для создания рабочего давления !С, датчик 11 информации о погрегшостях обрабатываемой поверхности, блоки динамической коррекции программы 13, 14, 15, датчик 16 положения инструмента, программатор
12, выдающий программу обработки детали через блоки динамической коррекции 13, 14, 15 в приводы станка синхронно с сигналами датчика 16 положения инструмента, датчики 3, 6, 9 угловых скоростей приводов и устройство определения отклонения реальной длины траектории инструмента от программной, состоящее из блока сравнения 12 и двух идентичных каналов определения реальной и программной длин траектории инструмента, включающих блоки вычисления скорости 18, 20, интегрирования )9, 21 и устройство адаптации управляемого параметра к неточностям работы приводов, содержащее блоки умножения 22, деления
23 и сумматор 24. 1 ил.
1465275
Изобретение относится к автомати зированному оборудованию для абразив( ной обработки оптических деталей с асферическими поверхностями, применяемых в оптико-механических и опти5 ко-электронных приборах.
Цель изобретения — повышение точности изготовления асфернческих деталей путем определения отклонения реальной длины траектории от программной H ее учета.
На чертеже изображена структурная схема предлагаемого станка.
Станок содержит шпиндель 1 изделия, снабженный управляемым приводом
2 и pàò÷èêoì 3 угловых скоростей,Для придания малому по сравнению с размерами детали инструменту 4 циклического движения с небольшой амплитудой предназначен управляемый привод 5 с ! датчиком 6 угловых скоростей. Перемещение инструмента 4 в радиальном направлении осуществляется с помощью механизма 7 радиального перемещения, управляемого приводом 8, с установленным на нем датчиком 9 угловых скоростей.
Рабочее давление в зоне обработки создается с помощью механизма 10 соз- 30 дания рабочего давления в зоне обработки, прижимающего инструмент 4 к поверхности детали с заданным усилием. Датчик 11 погрешности обрабатываемой поверхности связан с программатором 12, выходы которого соединены с входами блоков 13-15 динамической коррекции. Выходы двух блоков 13 и 14 динамической коррекции соединены соответственно с двумя управляемыми приводами 2 и 5. Синхронизация работы всех элементов станка осущест вляется от датчика 16 положения инструмента механизма 7 радиального перемещения, 45
Устройство определения отклонения реальной длины траектории пройденной инструментом на каждой зоне, от программной величины состоит из двух каналов и блока 17 сравнения. Канал определения реальной длины траектории содержит блок 18 вычисления скорости и блок 19 интегрирования. Выходы датчиков угловых скоростей приводов соединены с тремя входами блока 18 вычисления скорости, четвертый вход которого соединен с выходом да гчика 16 положения инструмента и входом блока 20 вычисления скорости.
Выход блока 18 соединен с входом интегратора 19. Канал оп1и деления прог— раммной длины траектории содержит блок 20 вычисления скорости и блок
21 интегрирования. Три входа блока
20 вычисления скорости соединены с выходами блоков 13-15 динамической коррекции, вход блока 21 интегрирования — с выходом блока 20 вычисления скорости. Выходы интеграторов соединены с входами блока 17 сравнения. Устройство подстройки управляемого параметра содержит блок 20 умножения, блок 23 деления и сумматор
24„ Один вход блока 22 умножения соединен с выходом блока 17 сравнения, другой — с выходом блока 15 динамической коррекции адаптируемого параметра. Первый вход бло«а 23 деления соединен с выходом блока 22 умножения, второй вход — с выходом блока
21 интегрирования, выход бчока 23 деления соединен с первым входом сумматора 24, второй вход которого соединен с выходом третьего блока 15 динамической коррекции. Выход сумматора 24 соединен с входом третьего управляемого привода 8.
Станок работает следующим образом °
Информация о погрешностях обрабатываемой поверхности вводится в программатор 12 непосредственно с теневого фотометрического устройства (датчик ll), что существенно повышает оперативность управления процессом и точность обработки. Это, тем не менее, не препятствует вводу информации о погрешностях детали, полученной другим путем., Согласно показаниям датчика 16 радиального положения инструмента относительно детали программатор 12 выдает на входы блоков 13-15 динамической коррекции, электрические сигналы, которые после преобразования в них представляют программные (требуемые) значения параметров обработки, характеризующие режимы обработки детали по зонам. С выхода двух блоков 13 и 14 динамической коррекции программные значения параметров обработки для "данной зоны поступают на входы управляемых приводов 2 и 5 для исполнения, а на вход управляемого привода 8 подается сигнал с выхода устройства адаптации управляемого параметра, состоящего из блока 22
14652/5
45 умножения, блока 23 деления и сумматора 24. На вход устройства адаптации управляемого параметра поступает сигнал с выхода блока 1? сравнения, равный разности реальной и программной длин траектории инструмента на данной зоне. Реальная длина траектории определяется каналом, состоящим из блока 18 вычисления скорости и блока 19 интегрирования. Программная длина траектории определяется каналом, включающим аналогичные блок 20 вычисления скорости и блок 21 интегрирования. На три входа блока 18 вычисления скорости подаются с выходов датчиков угловых скоростей сигналы, характеризующие реальную скорость инструмента относительно детали на рассматриваемой зоне. Значение номера зоны определяется по сигналу датчика 16 положения инструмента, подаваемому на четвертый вход блока 18 вычисления скорости, он вычисляет мгновенное значение скорости V инструмента относительно детали как величину модуля векторной суммы отдельных составляющих скоростей приводов согласно формуле
v= Я.y) +(.„р+ „;р, где с, ы, ш9 — значения угловых скоростей шпинделя привода инструмента и привода механизма радиального перемещения, равные соответственно показаниям датчиков3,6и9; — величина радиуса окружности зоны, На которой находится инструмент, равная сигналу датчика 16; — постоянная величина, равная эксцентриситету привода инструмента;
К вЂ” постоянная величина, равная длине поводка механизма радиального перемещения инструмента.
После прохождения сигнала, равного значению реальной скорости инстру5
1О
35 мента относительно детали, через блок 19 интегрирования на его выходе появляется напряжение, равное реальной длине траектории, пройденной инструментом на данной зоне, На выходе блока 21 интегрирования напряжение равно программной длине траектории инструмента вследствие того, что на три входа блока 20 вычисления скорости подаются сигналы, определяющие программные значения скоростей приводов. Ьлок 17 сравнения определяет величину отклонения реальной длины траектории, пройденной инструментом на данной зоне, от значения, заданного программой обработки. Сигнал с выхода блока 17 сравнения поступает на первый вход блока 22 умножения, на второй вход которого подается значение адаптируемого параметра с выхода блока 15 динамической коррекции, Далее напряжение с выхода блока 22 умножения подается на первый вход блока 23 деления, на второй вход которого подается значение сигнала с выхода блока 21 интегрирования, равное программной величине длины траектории на данной зоне. Выход блока 23 деления соединен с первым входом сумматора
24, на второй вход которого подается программное значение управляемого параметра с выходя блока 15 динамической коррекции. Выход сумматора 24 соединен с входом третьего. управляемого привода 8.
Формула изобретения
Станок для изготовления оптических деталей с асферическими поверхностями, содержащий шпиндель изделия, шпиндель инструмента, механизм радиального перемещения их друг относительно друга, каждый из которых снабжен управляемым приводом, механизм создания рабочего давления в зоне обработки„ датчик погрешности обрабатываемой поверхности, датчик положения инструмента, три блока динамической коррекции, программатор, первый вход которого соединен с датчиком погрешностей обрабатываемой поверхности, а второй вход соединен с датчиком положения инструмента, три выхода программатора соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков динамической коррекции, вторые н
1465275
Составитель А.-Гришин
Редактор А,Огар Техред Л.Сердюкова Корректор З,Лончакова
Заказ 872/19 Тираж 663 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 третьи входы которых соединены с датчиком положения инструмента, выходы первого и второго блоков динамической коррекции подключены к первому
5 и второму управляемьм приводам соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, станок дополнительно снабжен тремя датчиками угловых скоростей, двумя 10 блоками вычисления скорости, двумя интеграторами, блоком сравнения,бло-! ком умножения, блоком деления и сумматором, причем выходы датчиков угловых скоростей подключены к трем вхо- 15 дам первого блока вычисления скорости, его четвертый вход подключен к третьему выходу датчика положения инструмента, а выход соединен с входом первого интегратора, выход кото- 20 рого подключен к первому входу блока сравнения, три входа второго блока вычисления скорости подключены к выходам первого, второго и третьего блоков динамической коррекции соответственно, а четвертый вход объединен с четвертым входом первого блока вычисления скорости, выход второго блока вычисления скорости подключен к входу второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения и первым входом блока деления, выход блока сравнения подключен к входу блока умножения, второй вход которого объединен с первым входом блока суммирования и подключен к выходу третьего блока динамической коррекции, выход блока умножения подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с вторым входом блока суммирования, выход которого подключен к третьему управляемому приводу.
