Инструмент, приспособления и станки (стр. 2 из 2)

У станков другого типа (рис. 5, б, рис. 6, б) движение передается рабочему шпинделю посредством ременной передачи от вала кривошипа. Включение узла рабочего шпинделя и Кривошипно-шатунного механизма одновременное.

Рис. 5 Схемы передачи движения:

а - схема раздельной передачи (1 - главный вал; 2 и 8 - ведущие диски; 3 и 7 - ведомые диски; 4 - рабочий шпиндель; 5 - шайба кривошипа; 6 - вал кривошипа); б - схема одновременной передачи движения верхнему и нижнему звену: (1 - главный вал; 2 - ведущий диск; 3 - ведомый диск; 4 и 6 - шкивы; 5 - шайба кривошипа)

Станки чаще всего снабжают кнопочным включением (черная кнопка — пуск, красная кнопка — стоп). Для пуска или остановки узла шпинделя или узла кривошипа в современных станках имеются удобные поворотные рукоятки или маховики (рис. 6). Станок должен быть надежно заземлен и снабжен необходимыми ограждениями.

Многие станки модернизированы. Они снабжены пневматической системой и циркуляционным питанием шлифующей или полирующей суспензией. Это дает возможность вести обработку деталей средней точности на скоростных режимах (на станках типа ШП-350 до 400 об/мин; типа ШП-200 — до 500 об/мин; типа ПТ-15 — до 1000 об/мин).

Принцип действия пневматической системы, осуществляющей подъем и опускание каретки и создающей нужное рабочее давление, заключается в следующем. Сжатый воздух под определенным давлением (измеряется манометром) о шлангу поступает в пневматический цилиндр, закрепленный на кронштейне. При помощи рукоятки распределительного устройства устанавливается направление подачи сжатого воздуха и величина его давления. Пневматический цилиндр в зависимости от положения рукоятки срабатывает на подъем или опускание каретки с нужным давлением.

Повышение давления и увеличение скорости вращения шпинделей, а следовательно, и увеличение производительности стало возможным благодаря применению непрерывного циркуляционного питания. Чаще всего суспензия подается специальной помпой по трубкам (металлические и резиновые) в нужную зону обрабатываемой поверхности. Сбрасываемая в поддон суспензия по сборной трубе снова поступает в помпу. Этим осуществляется непрерывное циркуляционное питание.

Станки для предварительной обработки сферических поверхностей заготовок оптических деталей

Классификация станков

Предварительная обработка - это снятие припуска с заготовок оптических деталей, подготовка их рабочих поверхностей для окончательного шлифования и полирования. При обработке вспомогательных поверхностей, не подвергающихся полированию, эта операция может стать окончательной.

В зависимости от характера выполняемой работы станки для предварительной обработки разделяют па три группы:

1) станки для обработки плоских поверхностей;

2) станки для обработки сферических поверхностей;

3) станки для обработки прямолинейного контура деталей типа пластин.

1. Станки для обработки плоских поверхностей оптических деталей алмазным инструментом или свободным абразивом. Снятие припуска с заготовки на этих станках осуществляют двумя методами: со шлифованием по всей поверхности с постепенной подачей S на глубину (рис. 7, б) или фрезерованием сразу всего припуска h с подачей S вдоль обрабатываемой (рис. 7, а)

Алмазный инструмент используют как на шлифовальных, так и на фрезерных станках. Процесс обработки алмазным инструментом высокопроизводителен, на станках можно применять циркуляционную подачу и слив СОЖ в отстойник для удаления шлама стекла.

Станки для предварительной обработки свободным абразивом представляют собой универсальное оборудование, применяемое для шлифования плоских и сферических поверхностей притирами.

Рис.7 Схема обработки плоских поверхностей:

а — фрезерованием, б — шлифованием

Эти станки широко используют в мелкосерийном производстве, так как они требуют меньше времени на наладку и отработку техпроцесса, чем станки с алмазным инструментом.

Работа со свободным абразивом более трудоемка, рабочий-оператор вынужден тратить много времени на приготовление свежего и удаление отработанного абразива, смешанного со шламом стекол;

2. Станки для обработки сферических поверхностей алмазным кольцевым инструментом. В схеме станков использован принцип образования сферы при одновременном вращении детали 1 и кольцевого инструмента 2, ось которого наклонена к оси сферы на угол α (рис. 8). Радиус сферы R, диаметр инструмента dи и угол α связаны между собой отношением

Рис. 8. Обработка сферических, поверхностей кольцевым алмазным инструментом: а — выпуклой, б — вогнутой

Меняя угол α и сохраняя положение кромки кольцевого инструмента по оси детали, можно обрабатывать выпуклые и вогнутые поверхности деталей или блоков с различными радиусами R сферы.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ И ПОЛИРОВАНИЯ

Обработка свободным притиром

Формообразование поверхности способом свободного притира является процессом попереходной обработки абразивом (от более крупной фракции к мелкой) и окончательной полировки с использованием полиритов, когда инструмент, являющийся притиром контактирует через слои абразивной (полиритной) суспензии поверхностью заготовки во время их относительных перемещений, что приводит в предельном случае к полному наложению притирающихся поверхностей с точностью до долей размера абразива.

Схемы обработки показаны на рис.9.

Рис. 9. Схемы обработки исполнительных поверхностей оптических деталей:

а - плоской, б - выпуклой, в - вогнутой

Инструмент, рабочая поверхность которого ограничена плоскостью, выпуклой или погнутой сферой, и наклеенное приспособление с заготовками в зависимости от их расположения во время обработки называют верхним или нижним звеньями. На шпинделе 1 станка закрепляют нижнее звено 2. Верхнее звено 3 устанавливают на нижнее звено 2 и соединяют с механизмом 5 станка, сообщающим ему перемещение через шаровой шарнир 4, обладающий тремя степенями свободы Мх, Му, Мz. Силовое замыкание Рy верхнего и нижнего звеньев через шаровой шарнир производится механизм 5 или вручную.

При перемещении верхнего звена с частотой nВЗ по вращающемуся с частотой nНЗ нижнему звену, когда между притирающимися поверхностями заготовки и инструмента помещена абразивная среда 6, происходит формообразование заготовки поверхностью инструмента-притира. Наличие шарового шарнира позволяет верхнему звену свободно самоустанавливаться по поверхности нижнего звена во время их относительных перемещений и произвольно вращаться со скоростью oВ3 вокруг оси 0Y в направлении вращения нижнего звена под действием сил сцепления, возникающих на поверхности притирающихся звеньев. При обработке выпуклых или вогнутых сферических поверхностей ось 0Y вращения верхнего звена проходит через шаровой шарнир и центр 01 общей сферы притирающихся поверхностей, расположенный на оси вращения нижнего звена. При обработке плоской поверхности ось 0Y вращения верхнего звена параллельна оси вращения нижнего звена.

Отличительной чертой способа свободного притира, позволяющей использовать его для обработки поверхностей с точностью, соизмеримой с долями длины λ волны света (до λ/10 — λ/8 или 0,06—0,07 мкм), от способов обработки на станках с «жесткими осями», у которых точность обработки (до 3—5 мкм) зависит от точности базовых поверхностей станка, является то, что инструмент-притир не связан с ними. В процессе формообразования инструмент самоустанавливается по обрабатываемой поверхности заготовки, которая является его установочной базой.

Классификация станков

Станки для обработки исполнительных поверхностей оптических деталей свободным притиром классифицируют:

1)по назначению: шлифовалыю-полировальные (ШП), шлифовально-полировальные доводочные (ШПД), полировально-доводочные (ПД), полировальные (II) и доводочные (Д);

2)по конфигурации обрабатываемой поверхности: универсальные — для обработки плоских и сферических поверхностей; специализированные — для обработки одного вида поверхностей (плоских или сферических);

3)по типоразмерам: для обработки микрооптики диаметром до 10 мм и оптических деталей или блоков с деталями диаметром до 50 мм, рядовой оптики диаметром 50—500 мм, крупногабаритной оптики диаметром более 500—600 мм;

4)по точности обрабатываемых поверхностей: низкой, средней, повышенной и высокой точности;

5)по количеству шпинделей: одно- и многошпиндельные;

6)по способу подачи абразивной и полпритпой суспензии: вручную подмазкой, автопитапием — центробежным или циркуляционным;

7)по степени механизации — с ручным перемещением верхнего звена или механическим качательным, вращательным или качательным и вращательным.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник технолога-оптика под редакцией М.А. Окатова, Политехника Санкт-Петербург, 2004. - 679 с.

2. Зубаков В.Г., Семибратов М.Н.. Штандель С.К. Технология оптических деталей. Машиностроение, 2005. - 368 с.

3. Справочник конструктора оптико-механических приборов под редакцией Панова В.М., Машиностроение, 2000. - 742с.