CS244795B1

CS244795B1 - A device for finely working spherical or planar surfaces

Info

Publication number: CS244795B1
Application number: CS851573A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Michal; Jaroslav Skricil
Original assignee: Stanislav Michal; Jaroslav Skricil
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS157385A1

Abstract

Řešení se týká zařízení k jemnému opracování konvexní nebo konkávní plochy optických čoček. Nástroj je upraven tak, že v jeho horní stěně je kolem upínací části vytvořena nasávací. drážka, do které vyústuje tryska přívodu leštící suspenze. Ve spodní části této nasávací komůrky je upraven otvor, který vydstuje k aktivní ploše nástroje a kterým léšticí suspenze protéká až do pracovní zóny'nástroje.The solution relates to a device for fine machining of convex or concave surfaces of optical lenses. The tool is adapted so that a suction groove is formed in its upper wall around the clamping part, into which the nozzle for supplying the polishing suspension opens. In the lower part of this suction chamber, an opening is adapted, which leads to the active surface of the tool and through which the polishing suspension flows to the working zone of the tool.

Description

Vynález se týká zařízení k jemnému opracování sférických nebo rovinných ploch pomocí lešticí suspenze, zvláště sférických optických čoček, které jsou po jednom nebo více kusech uloženy na nosiči obrobků a u kterého se lešticí suspenze přivádí k aktivní ploše nástroje.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for finely treating spherical or planar surfaces by means of a polishing slurry, in particular spherical optical lenses, which are mounted in one or more pieces on a workpiece carrier and in which

Současná metoda leštění, u které je přívod tekuté lešticí suspenze veden k aktivní lešticí ploše nástroje ze strany, neumožňuje efektivně obrábět sférické optické plochy s poloměrem zakřivení větším než 35 mm a průměrem větším než 65 mm klasickým způsobem, ani progresivním způsobem - rychloleštěním. Hlavní důvod spočívá v bočním způsobu přívodu lešticí suspenze, což má za následek, že při vyšších otáčkách vřetene nástroje nebo obrobku doohází vlivem odstředivé síly k rychlému odstředění této lešticí suspenze z pracovní zóny mezi obrobkem a nástrojem.The current polishing method, in which the supply of the liquid polishing slurry is directed to the active polishing surface of the tool from the side, does not allow efficient machining of spherical optical surfaces with a radius of curvature greater than 35 mm and a diameter greater than 65 mm. The main reason lies in the lateral feeding of the polishing slurry, which results in a rapid centrifugation of the polishing slurry from the working zone between the workpiece and the tool at high rotational speeds of the tool spindle or workpiece.

JaI

To se nejvíce projevuje při procesu rychlďstění, u kterého jsou využívány velké otáčky, ale i při klasickém způsobu leštění, kde sice otáčky vřetene nedosahují velkých hodnot, ale opracovávané obrobky mají velký průměr. Pod přímým vlivem lešticí suspenze je jen okrajová část obrobku, zatímco střední část obrobku je vlivem odstředivé síly zásobována lešticí suspenzí jen minimálně· Výsledkem toho je nerovnoměrné zahřívání středu a okraje obrobku, čímž dochází k deformaci geometrického tvaru obráběných čoček* Částečně je možno tomu zabránit snížením počtu obrátek nástroje, což má však za následek značné prodloužení Času, potřebného k dokonalému opracování obrobku.This is most evident in the high-speed process, which uses a high speed, but also in the classic polishing process, where the spindle speed does not reach large values, but the workpieces to be machined have a large diameter. Only the edge of the workpiece is under the direct influence of the polishing slurry, while the central part of the workpiece is supplied to the polishing slurry by the centrifugal force only to a minimum extent. However, this results in a considerable increase in the time required for perfect machining of the workpiece.

Z toho důvodu vznikla potřeba vyřešit takový způsob přívodu lešticí suspenze k aktivní ploše nástroje, která by umožnila opracování bez nebezpečí deformací opracované plochy.Therefore, there has been a need to provide a method of feeding the polishing slurry to the active surface of the tool that would allow machining without the risk of deformation of the treated surface.

Tento problém řeší předmět vynálezu, kterým je zařízení k jemnému opracování sférických nebo rovinných ploch pomocíThis problem is solved by the object of the invention, which is a device for fine processing of spherical or planar surfaces by means of

- 2 244 795 volného leštiva, zvláště sférických optických čoček, které jsou po jednom nebo více kusech uloženy na nosiči obrobků a u kterého se lešticí suspenze přivádí k aktivní ploše nástroje.- 2,244,795 loose polishes, in particular spherical optical lenses, which are mounted one or more pieces on the workpiece carrier and in which the polishing suspension is fed to the active surface of the tool.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že na vnější straně horní stěny tělesa nástroje nebo tělesa nosiče obrobků je kolem jeho upínací části soustředně s osou rotace upravena nasávací komůrka, v jejíž spodní části je vytvořen alespoň jeden otvor, zpravidla šikmo směrem od středu ústící k aktivní ploše tělesa nástroje nebo vnitřní ploše tělesa obrobků. Boční stěna nasávací komůrky je sešikmena směrem k upínací části tak, že její vnitřní okraj překrývá v čelním pohledu šikmý otvor. Do volného horního otvoru nasávací komůrky vyústuje tryska přívodu lešticí suspenze.SUMMARY OF THE INVENTION An intake chamber is provided on the outside of the upper wall of the tool body or workpiece carrier body about its clamping part concentrically with the axis of rotation, at the bottom of which there is at least one opening, usually obliquely from the center of the tool body or the inner surface of the workpiece body. The side wall of the suction chamber is slanted towards the clamping portion so that its inner edge overlaps the oblique opening in the front view. The polishing slurry supply nozzle opens into the free upper opening of the suction chamber.

Zařízení podle vynálezu umožňuje leštění optických ploch s poloměrem zakřivení větším než 35 mm a průměrem větším než 65 mm s dodržením vysoké přesnosti geometrického tvaru. Vhodně uvedený přívod lešticí suspenze na celou aktivní plochu nástroje umožňuje zefektivnění celého procesu, čímž dochází proti klasické mu leštění ke zkrácení pracovního času až o 50 %. Celý proces leštění je možno provádět od prvního nsazení až do získání požadované kvality leštěné plochy, jedním nástrojem.The device according to the invention makes it possible to polish optical surfaces with a radius of curvature greater than 35 mm and a diameter greater than 65 mm, while maintaining a high precision of geometric shape. Suitably, the introduction of the polishing slurry over the entire active surface of the tool allows the entire process to be streamlined, thereby reducing the working time by up to 50% over conventional polishing. The entire polishing process can be carried out from the first setting up to obtaining the desired quality of the polished surface with one tool.

Příkladné provedení nástroje a nosiče obrobků podle vynélezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 nasávací komůrka na nástroji obr. 2 nasávací komůrka na nosiči obrobkůAn exemplary embodiment of the tool and workpiece carrier according to the invention is schematically shown in the accompanying drawings, wherein in Fig. 1 the suction chamber on the tool Fig. 2 suction chamber on the workpiece carrier

Jak vyplývá z obr. 1, je zařízení tvořeno tělesem nástroje 1 na jehož povrchu vnitřní duté části 11 je lešticí hmota 10 s aktivní plochou 12. Na horní stěně tělesa nástroje L je kolem upínací části 13. pomocí které je nástroj fixován k nenaznačenému rameni leštícího stroje, vytvořena nasávací komůrka 2, Její spodní část je rozšířena tak, že horní vnitřní okraj 21 boční stěny 22» ohraničující nasávací komůrku 2, překrývá v čelním pohledu ve směru šípky A celý objem otvoru 22, kterých může být v celém obvodu nasávací komůrky 2 více a z nichž všechny ústí na povrch aktivní plochy 12 tělesa nástroje 2· ^Pro jednoduchost výroby nástroje je nasávací komůrka 2 upravena tak, že její boční stěna 20 je tvořena samostatným, pevně nasunutým prstencem.As is apparent from FIG. 1, the device comprises a tool body 1 on whose surface of the inner hollow part 11 there is a polishing mass 10 with an active surface 12. On the upper wall of the tool body L is around a clamping part 13 by which it is fixed to an unmarked polishing arm. The lower part is widened so that the upper inner edge 21 of the side wall 22 'delimiting the suction chamber 2, in front view in the direction of the arrow A, covers the entire volume of the opening 22, which may be in the entire circumference of the suction chamber 2. ^{For the} sake of manufacturing the tool, the suction chamber 2 is arranged such that its side wall 20 is formed by a separate, fixed slide ring.

244 795244 795

Do volného prostoru nasávací komůrky 2 ústí tryska 31 přívodu χ tekuté leštící suspenze· Do vnitřní duté části 11 tělesa nástroje I je vsunuto těleso nosiče obrobků χ, na kterém jsou uchyceny optické čočky 41. jejichž plocha je obráběna.Into the free space of the intake chamber 2, the nozzle 31 of the liquid polishing slurry inlet 31 opens. Into the inner hollow part 11 of the tool body I is inserted a workpiece carrier body χ on which the optical lenses 41 are machined.

Jak vyplývá z obr. 2, je třeba při opracování konkávních ploch upevnit optické čočky 41 na tělesu nosiče obrobků χ a těleso nástroje X s příslušnou leštící hmotou 61. vytvářející na svém povrchu aktivní leštící plochu 62. je vsunuto do dutiny 51 tělesa nosiče obrobků χ a dosedá na opracovávanou plochu 52. V tomto případě je nasávací komůrka 2 upravena obdobně jako v předcházejícím příkladu provedení podle obr. 1 s tím rozdílem, že je upravena na tělese nosiče obrobků χ kolem upínací části χχ. Obdobně jsou upraveny i otvory 22. které vyústují na vnitřní ploše 50 tělesa nosiče obrobků χ.As shown in FIG. 2, when machining concave surfaces, the optical lenses 41 need to be mounted on the workpiece support body χ and the tool body X with the respective polishing mass 61 forming an active polishing surface 62 on its surface is inserted into the cavity 51 of the workpiece support body χ. In this case, the suction chamber 2 is arranged in a manner similar to the previous embodiment of FIG. 1, except that it is provided on the workpiece carrier body χ around the clamping portion χχ. Similarly, openings 22 are provided which open on the inner surface 50 of the workpiece carrier body 50.

Stejným způsobem lze upravit i přívod leštící suspenze při opracování rovinných optických ploch, a to podle obr. 1 a obr. 2 v závislosti na tom, zda těleso nosiče obrobků je umístěno pod tělesem nástroje nebo nad ním.In the same way, the feed of the polishing slurry can be adjusted when machining planar optical surfaces, as shown in FIGS. 1 and 2, depending on whether the workpiece carrier body is located below or above the tool body.

Popsané zařízení pracuje následovně. Optické čočky 41 se v příslušném počtu a podle charakteru obráběné plochy upevní na těleso nosiče obrobků £, jak vyplývá z obr. 1 nebo na těleso nosiče obrobků χ, jak je zřejmé z obr. 2. Po nasazení do nenaznačeného obráběcího stroje se jak těleso nosiče obrobků χ,χ, tak těleso nástroje χ, χ uvedou do rotačního pohybu a ten z nich, který je umístěn nahoře, také do výkyvného pohybu. Z trysky 31 přívodu χ proudí volně do prostoru nasávací komůrky 2 leštící suspenze, která se vlivem odstředivé síly, způsobené rotačním pohybem, nasává otvory 22 na povrch aktivní plochy 12 leštící hmoty 10. jak je naznačeno na obr. 1 nebo na povrch aktivní plochy 62 leštící hmoty 61. Tím se leštící suspenze rovnoměrně přenáší do celé pracovní zóny mezi povrchem optických čoček 41 a aktivní plochou 12, 62. To zaručuje konstantní zahřívání celé obráběné plochy, její aktivnější a efektivnější leštění s možností využití vysokých otáček vřetene nosiče obrobků nebo nástroje s dbsažením vysoké přesnosti geometrického tvaru leštěné plochy.The described apparatus operates as follows. The optical lenses 41 are fastened to the workpiece carrier body 6 as shown in FIG. 1 or to the workpiece carrier body 4, as shown in FIG. 2, in an appropriate number and according to the nature of the surface to be machined. The workpiece χ, χ and the tool body χ, χ move the rotary motion and the one that is located at the top also swivels. The suction chamber 2 of the polishing slurry flows freely from the inlet nozzle 31 to the suction chamber 2 of the polishing slurry, which is sucked through the apertures 22 on the surface of the active surface 12 of the polishing mass 10, as indicated in FIG. polishing masses 61. Thus, the polishing slurry is evenly transferred to the entire working zone between the surface of the optic lenses 41 and the active surface 12, 62. This ensures constant heating of the entire machined surface, its more active and efficient polishing with high workpiece carrier spindle or tool speed. by obtaining high precision of the geometric shape of the polished surface.

244 795244 795

Popsán· zařízení je vhodná pro všechny obráběcí stroje určené k jemnému obrábění povrchu sférických i rovlnnýoh elementů, především optického skla·Described · the device is suitable for all machine tools designed for fine surface machining of spherical and linear elements, especially optical glass ·

Claims

Apparatus for the fine machining of spherical or planar surfaces by means of a free polishing agent, in particular spherical optical lenses, which are mounted in one or more pieces on a workpiece carrier and in which a polishing suspension is fed to the active tool surface. A suction chamber (2) is provided concentrically with the axis of rotation (o) around the clamping part (13, 53) of the tool (1) or the workpiece carrier body (5), at least one opening (22) of which is generally oblique, leading to the active surface (12) of the tool body (1) or to the inner surface (50) of the workpiece carrier body (5) and that the side wall (20) of the suction chamber (2) is inclined towards the clamping portion (13, 53) ) in such a way that its inner edge (21) overlaps a large volume of the opening (22) in front view, with a nozzle opening into the free upper opening of the suction chamber (2) (31) inlet (3) polishing suspension ·