Способ обработки сферических поверхностей кольцевым алмазным инструментом

 

Использование: в оптико-механической промышленности для абразивной обработки оптических деталей типа линз. Сущность изобретения: деталь и инструмент с острозаточенной кромкой устанавливают под углом друг к другу и сообщают им вращательное движение. Рабочую кромку инструмента образуют одним рядом алмазных зерен, расположенных на пересечении двух конических поверхностей с углом 45-60°. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51)5 В 24 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499477/08 (22) 05.09,88 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71). Производственное объединение "Вологодский оптико-механический завод" (72) Л.В. Сироткин (53) 621.923.9(088.8) (56) Ардаматский А,Л. Алмазные обработки оптических деталей. Л .. Машиностроение. с, 194,.1978.

Изобретение относится к абразивной обработке оптических деталей типа линз при грубом, среднем и тонком шлифовании и может быть использовано в оптико-механической промышленности.

Известны способы.абразивной обработки сферических поверхностей кольцевым алмазным инструментом, когда образование сферы происходит при одновременном вращении детали и. кольцевого алмазного инструмейта, ось которого проходит через ось вращения детали и наклонена к оси образуемой сферы под углом, В известных способах снижение производительности и качества обработки происходит вследствие потери режущих свойств алмазного инструмента по причине относительно слабого охлаждения всей режущей поверхности инструмента ввиду большого отношения (45:1-150:1) ширины рабочей кромки инструмента к высоте выступающих алмазных зерен (1/3 размера зерна). Смазочно-охлаждающей жидкости очень трудно.

„„. Ж„„1722787 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ КОЛЬЦЕВЫМ АЛМАЗНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ (57) Использование: в оптико-механической промышленности для абразивной обработки оптических деталей типа линз. Сущность изобретения: деталь и инструмент с остроэаточенной кромкой устанавливают под углом друг к другу и сообщают им вращательное движение. Рабочую кромку инструмента образуют одним рядом алмазных зерен, располвженных на пересечении двух конических поверхностей с углом 45-60 .

3 ил, проникнуть для охлаждения алмазных зерен, зоны резания и выноса шлама стекла, диспергированного инструментом, в очень узкий и длинный промежуток между инструментом и обрабатываемой-деталью, причем этот промежуток забит продуктами шлифования. Потеря режущих свойств ведет к необходимости правки инструмента и требует уменьшения подачи для обеспечения режима свободного резания.

Цель изобретения — повышение производительности и качества процесса обработки.

Поставленная цель достигается тем, чтс обработку ведут инструментом, режущая кромка которого образована одним рядом алмазных зерен, расположенных на пере. сечении образующих двух конических поверхностей с вершинами конусов, лежащими на оси вращения инструмента и направленны. ми в разные стороны, при атом угол между образующими режущей кромки составляет

45 — 60 .

1722787

0,6« — 0,8:

Оио

Одет. (ио

2йо + d

На фиг. 1 показано взаимное расположение алмазного кольцевого инструмента и детали при обработке выпуклых и вогнутых поверхностей одним инструментом; на фиг.

2 и 3 — варианты обработки выпуклой и вогнутой деталей соответственно.

На фиг. 2 показан вариант обработки выпуклой детали с радиусом Ро алмазным кольцевым инструментом со средней окружностью диаметра D>0, пересекающей ось детали на расстоянии d/2 от вершины сферической поверхности, где d — это размер алмазного зерна, закрепленного на кромке, образованной пересечением образующих двух конических поверхностей с вершинами конусов, лежащими на оси вращения инструмента и направленными в разные стороны, при этом угол между образующими кромки составляет 45-60о.

Только в одном случае, когда окружность .среднего диаметра инструмента D> пересекает ось детали на. расстоянии d/2 от вершины сферической поверхности, соблюдается зависимость между заданным радиусом R>, углом.наклона а оси детали к оси инструмента, диаметром инструмента Ои и размером алмазного зерна на d

4 . для любого угла раствора детали от 0 до 180 (от плоскости до полусферы) при условии

Ширина контакта инструмента с деталью менее d/2 при глубине врезания Ьер, =0,12d, где d — размер зерна алмаза.

Предлагаемый способ. обработки сферических поверхностей линз кольцевым алмазным инструментом реализуется следующим об разом.

Обработку ведут на модернизированном станке АШС-70.

Параметры детали: д = 82 мм; Ri,ð=204,2 мм; t = 10 мм +0,02; стекло К8, шероховатость 2,5, Режимы станка; частота вращения шпинделя инструмента 9000 об/мин; угол поворота шпинделя инструмента 12,5о; частота вращения шпинделя иэделия

600 об/мин; величина подачи шпинделя изделия 20 мм/мин; СОЖ вЂ” вода. . Параметры инструмента: D o = 65 мм— расчетный диаметр инструмента; d

= 0;125 мм (АС-65, 125/100 — размер алмазного зерна).

Определение максимально допустимой подачи SM . для любого угла раствора детали от 0 до

180 (от плоскости до полусферы) при условии соблюдения соотношения диаметров инструмента и детали

Одет.

К = 0,6 для сферы с углом раствора. менее

90о

К = 0,8 для полусферы с углом раствора =180, При глубине врезания hap =

=0,12б, где d — размер зерна, ширина контакта инструмента с деталью менее б/2.

На фиг. 3 показан вариант обработки вогнутой детали с радиусом йо тем же инструментом, что и для выпуклой детали, причем только в одном случае, когда окружность среднего диаметра инструмента Ом пересекает ocb детали на расстоянии

d/2 от вершины сферической поверхности, соблюдается зависимость между заданным радиусом Во, углом наклона а оси детали к оси инструмента, диаметром инструмента

Оио и размером алмазного зерна d

D, а=

2R0 — d

16,5 м F 3 1

Кз =0,85

F — 1,25 .8,2 0,0125 0,13442 см

cos 12,5

$и = — 0,85 - 104,й8 мм/мин, 16,5

0,13442

40 но ввиду того, что у станка АШС-70 максимальная подача SM = 20 мм/мин, работу проводят на этой подаче.

Расчет максимально допустимой пода45 чи Ям при обработке стандартным инстру ментом формы 2А2 по ГОСТ 17006-80 с размерами О = 65 мм, b = 3 мм, зернистостью алмаза 125/100, АС-65 (марка алмаза) (для сравнения):

50 с, = 1"65, К, Кз =085

Рк

F — 1,25 8,2 0,3 — 3,23 смг.

cos2 12,5

SM — 4,34 мм/мин.

16,5 0,85

Как видно, предложенный способ позволяет повысить производительность об. работки в 25 раз. В конкретном примере повышена производительность всего в 4,5

1722787

Раза ввиду отсутствия сферошлифовального оборудования, обеспечивающего подачи до

100 мм/мин и более, Изменение формы рабочей части кольцевого инструмента, способ закрепления алмазных зерен на поверхности рабочей части, совмещение геометрического центра алмазного зерна, лежащего на оси вращения детали и закрепленного на вершине угла конической поверхности, с осью поворота стойки шпинделя инструмента позволяет резко (в 10-20 раз) увеличить осевую подачу, а значит, и производительность обработки ввиду малой ширины рабочей поверхности контакта; сравнимой с размером алмазного зерна, и неизменности геометрических параметров рабочей части . инструмента, что также позволяет эастабилизировать геометрические параметры обрабатываемой детали — радиус и толщину— на весь период работоспособности алмазного рабочего слоя, а также повысить качество обработанной поверхности вследствие вымывания шлама из зоны резания и уменьшения общего давления инструмента на деTBnb для достижения необходимого для резания удельного давления, что позволяет повысить жесткость системы СПИД и устранить вибрации и деформации конст5 руктивных элементов оборудования.

Формула изобретения

Способ обработки сферических поверхностей кольцевым алмазным инструмен10 том, при котором деталь и инструмент с острозаточенной режущей кромкой устанавливают под углом друг к другу из условия прохождения кромки через вершину детали и сообщают им вращение вокруг

15 своих осей, о тл ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения производительности и качества процесса, обработку ведут инструментом, режущая кромка которого образована одним рядом алмазных зерен, 20 расположенных на пересечении образующих двух конических поверхностей с вершинами конусов, лежащими на оси вращения инструмента и направленными в разные стороны, при атом угол между

25 образующими режущей кромки составляет

45-60 .

1722787

1722787

Составитель Л. Сироткин

Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1025 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101