Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования московский государственный университет приборостроения и информатики
КАФЕДРА «ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРИБОРОСТРОЕНИИ, МИКРО- И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ»
Семчуков м. Н.
ТЕХНОЛОГИЯ ТИПОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Лабораторный практикум
Москва, 2011 г.
АЛМАЗНОЕ СФЕРОШЛИФОВАНИЕ
Цель лабораторной работы: Ознакомление с операцией алмазного сферошлифования.
При выполнении лабораторной работы студентами решается следующие задачи:
получение представления о схеме обработки, основных видах оборудования и инструмента, применяемых на операции алмазного сферошлифования;
получение навыков выполнения расчетов основных технологических параметров операции;
приобретение практических навыков обработки сферической поверхности на станке АЛ-1М с помощью кольцевого инструмента и контроля радиуса обработанной поверхности.
1.Теоретические сведения.
1.1.Назначение алмазного сферошлифования.
Первым этапом формообразования сферической исполнительной поверхности является операция грубого шлифования. Ее цель - быстрое снятие с заготовки основной части припуска на обработку и формирование на заготовке сферической поверхности, которая в дальнейшем может быть преобразована в заданную на чертеже посредством снятия равномерного слоя припуска на тонком шлифовании и полировании.
Шероховатость грубо отшлифованной поверхности заготовки оптической детали должна соответствовать значениям от Rа =1,6 мкм до Rz=20 мкм Грубое шлифование сферической поверхности в оптической технологии может быть выполнено одним из 2-х способов:
свободной притиркой с использованием суспензий абразивных порошков,
алмазным сферошлифованием с использованием кольцевого алмазного инструмента.
Первый способ применяется в единичном и мелкосерийном производстве, реже - в крупносерийном; второй - в крупносерийном и массовом.
1.2.Схема обработки. Применяемое оборудование
Кинематическая схема алмазного сферошлифования представлена на рис. 1.1. Заготовка 1 устанавливается на шпиндель 2 нижнего звена станка, имеющий вертикальную ось 00' вращения. Инструмент 3 , представляющий собой металлический корпус в виде полого кругового цилиндра с нанесенным на его нижнем торце алмазоносным слоем, установлен в шпинделе верхнего
звена. Ось вращения O1O1' шпинделя инструмента пересекает ось вращения заготовки и составляет с ней угол α. Движение подачи осуществляется, как правило, линейным перемещением S заготовки в направлении оси ее вращения снизу вверх.
Схема алмазного сферошлифования
Для получения в результате обработки заготовки точной сферической поверхности требуемого радиуса Rзаг необходимо выполнение следующих условий:
а) угол α наклона оси инструмента к оси заготовки должен удовлетворять равенству
α = arcsin (D ин /2Rзаг), (1.1)
где Dин - диаметр режущей кромки инструмента;
б) режущая кромка инструмента должна пересекать ось вращения заготовки ( на рис 1.1 точка их пересечения обозначена через А );
в) противоположный точке А участок режущей кромки инструмента должен выходить за край заготовки
При выполнении условий а и б ось вращения инструмента проходит через
центр О2 кривизны обрабатываемой поверхности. Одновременное выполнение условий бив обеспечивает снятие припуска по всей поверхности заготовки.
Рассматриваемая кинематическая схема реализуется на практике в станках для грубого шлифования алмазным инструментом. Это, прежде всего станки серии «Алмаз», а также сферошлифовальные станки серии АШС. Одним из наиболее распространенных станков этого типа является станок AJI-IM , на котором студенты выполняют практическую часть настоящей лабораторной работы