книги из ГПНТБ / Оптико-электронные приборы сборник статей

вательно, и съем стекла при остановленном поводке больше, чем при перемещающемся.

Первоначально была исследована зависимость съема стекла от величины паза между каблуками при различных геометрических параметрах настройки станка. Было отмечено (рис. 2, а), что съем возрастает с увеличением ширины паза, причем при остановленном поводке съем в среднем на 20% выше, чем при перемещающемся

(для а = 10 мм).

Q, г/час

Рис. 2. Зависимости съема стекла от ширины паза (а) и величины размаха (б):

/ - - поводок остановлен; 2 — поводок переме­ щается.

При перемещающемся поводке съем стекла возрастает с увели­ чением размаха и расстояния между каблуками. Так, при увеличе­ нии в 3 раза расстояния съем возрастает почти в 1,5 раза, при этом прямые (рис. 2, б), соответствующие разной ширине пазов между каблуками, не параллельны (рt< Р2< Рз< Э4) -

Съем стекла увеличивается потому, что широкие пазы создают более благоприятные условия для равномерного распределения аб­ разивных зерен по зонам обработки. Зерна под каблуками прохо-

194

дят небольшой рабочий путь, не успевая перетереться, и их режу­ щая способность используется более эффективно.

Уменьшение площади каблуков до 10% площади сплошного ин­ струмента заметно не сказывается на износе инструмента. Даль­ нейшее увеличение ширины паза приводит к появлению местных ошибок AN. При 10 мм местные ошибки составляли 0,1 полосы, при я = 16 мм они выросли до 0,8 полосы. Это обстоятельство, оче­ видно, можно использовать при асферизации сферических поверх­ ностей большого радиуса кривизны.

При шлифовании плоскостей наибольший эффект дает инстру­ мент с отношением =1,Он-1,2, где b — величина стороны квад­ ратного каблука.

Влияние геометрии каблучного инструмента при полировании

Для экспериментов был взят шестилепестковый секториальный полировальник (рис. 3) с начальным диаметром 240 мм. Экспери­ менты проводили на станке ШП-350 ’ при неограниченной подаче полиритовой суспензии.

Заготовка — диск диаметром 240 мм из ситалла, тепловой коэффициент расширения ко­ торого близок к нулю. Это практически исключает влия­ ние изменения температуры на радиус полируемой поверхно­ сти заготовки. Контроль за из­ менением радиуса во время об­ работки осуществляли с помо­ щью интерферометра ПК-452 (диаметр эталона 280 мм).

если г= i3±Hi£ZP= (),75 -= 0,85. Изменение i в пределах от 1,0 до 0,7 £*загот

обеспечивали путем подрубки по диаметру смоляных секторов ин­ струмента.

В результате проведенных опытов выяснено, что даже сотые до­ ли 2влияют на изменение радиуса полируемой поверхности.

При использовании секториальных инструментов стабилизация радиуса оптической поверхности (постоянство этого радиуса во времени) достигается в очень узких пределах для г и каждой на­

стройке станка должно соответствовать определенное значение /. Из рис. 4 видно, что стабилизация наблюдалась в течение 26 час при i=0,875; незначительное отклонение от этой величины приводит к заметным изменениям кривизны N.

Экспериментально определена также возможность стабилиза­ ции радиуса при остановленном поводке. Например, при эксцент­ риситете е= 30 мм (расстояние между центрами инструмента и за­ готовки) стабилизация наблюдалась в течение 10 час (рис. 5).

Далее было исследовано влияние смещений центра инструмен­ та параллельно и перпендикулярно штриху при перемещающемся поводке на скорость изменения радиуса поверхности в процессе об­ работки секториальным полировальником. Станок и инструмент были предварительно настроены на стабилизацию радиуса. Отно­

сительное смещение г — j~, где /о — величина смешения, a L —

длина штриха, изменялось в пределах от 0 до 0,5. Для каждого е эксперимент продолжался в течение одного часа.

Опыты показали, что смещение параллельно штриху ока­ зывает некоторое влияние на изменение радиуса поверхности (**0,4 N/час). Смещение перпендикулярно штриху до s=0,3 сохра­ няет радиус кривизны постоянным.

96

УДК 681.4.022

Инок. С. Г. ЦЕПЕЛЕВ

РАЦИОНАЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИПУСКА ПРИ ОБРАБОТКЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Оптические поверхности обрабатываются последовательным сошлифовыванием и сполировыванием некоторых слоев материала. Вследствие неточности изготовления инструмента, износа его рабо­ чей поверхности и ряда других причин межоперационный припуск может располагаться на заготовке по-разному. Так, при обработке сферических поверхностей могут быть следующие схемы располо­ жения припусков: слой равной толщины, минимум припуска на краю, минимум припуска на вершине заготовки.

Рассмотрим изменение припуска по зонам обрабатываемой за­ готовки в общем виде.

Пусть для получения поверхности номинального радиуса R,, имеется заготовка с радиусом R3 (рис. 1). При этом требуется, что­ бы припуск был не меньше, чем величина технологически необхо­ димого слоя, определяемого качеством предыдущей обработки. Найдем величины припуска по зонам заготовки.

Из рассмотрения A 0 0 {F получим припуск практически для любого участка сферы, определяемого угловой координатой ф. По

. Разберем частные случаи.'

198

199

Теперь рассмотрим схему, в которой минимальный слой припус­

Вычисляем припуск л для обеих указанных схем (рис. 1), зада­ ваясь конкретными значениями параметров. Результаты вычисле­ ний приведены на рис. 2.

Рис. 2. Распределение припуска по зонам заготовки при 0 = 90°; /г = 0,2; R :: = /?о + 0,3:

1—3 — толщина слоя припуска минимальна на. краю заготовки соответственно при Ro~ 1,5. 10 мм\ 4 —тол­ щина слоя припуска минимальна в вершине заготов­ ки; 5 — слой равной толщины.

Графики >.= f(ф) показывают, что наиболее рационально рас­ положение припуска слоем равной толщины. Однако практически равноценна ему схема расположения припуска с минимальной тол­ щиной слоя в вершине сферы заготовки. Когда минимум припуска находится на краю заготовки, значение Yax резко возрастает.

Рассчитаем объемы стекла, подлежащие снятию, при всех трех, схемах расположения припуска при угле в = 90°;

200

Смещение в вычисляли по соответствующей формуле.

Как видим, объем припуска при минимуме его на вершине сфе­ ры лишь на 15% больше объема слоя равной толщины. Если же минимальная толщина припуска расположена на краю заготовки, то объем припуска увеличивается по сравнению с обоими предыду­ щими случаями почти в 15 раз.

Из рис. 3 видно, что независимо от величины радиуса всегда рациональнее располагать минимальный слой припуска в вершине

Рис. 3. Изменение максимальной толщины слоя припуска:

1 ,2 — минимальный припуск расположен на краю сферы соответственно при 0=90° и 60°; 3 — минимальный при­ пуск находится на вершине сферы при в —10 -у 90°.

сферы. Но с уменьшением угла полураствора блока преимущество этой схемы расположения припуска быстро падает.

В случае, если обнаружены дефекты на обработанной поверх­ ности, то устранять их необходимо обработкой без изменения ра­ диуса.

Запишем уравнение (1) для минимума припуска на краю, т. е. при R:i = Ro\ X — h, и определим из него cos©:

COS© = А . k

Пользуясь графиком А р - =/(©) (рис. 4), можно найти толщи-

Рис. 4. Зависимость относительного максимума от угла полураствора блока 0.