Математическое моделирование технологического оборудования для обработки оптических деталей

Abstract

Описана функциональная схема станка для одновременной абразивной обработки линз с пологими высокоточными исполнительными поверхностями, позволяющего гибко и в широких пределах управлять процессом формообразования посредством изменения таких наладочных параметров, как частота вращения инструментов и заготовки, величина амплитуды колебательных движений инструментов, их диаметров и количество двойных ходов в минуту. В процессе обработки на данном станке рабочее усилие направлено по нормали к обрабатываемой поверхности, в результате чего представляется возможным ускорить процесс формообразования оптических деталей, что способствует уменьшению локальных погрешностей на их исполнительных поверхностях. Рассмотрена структура исполнительного механизма станка, сообщающего переносное движение инструментам, состоящего из вращательных и поступательных кинематических пар, образующих шарнирный четырехзвенник, кривошип которого является ведущим звеном. Угол поворота этого звена выбран в качестве обобщенной координаты исполнительного механизма. Установлена связь между обобщенной координатой и положениями звеньев исполнительного механизма станка, позволившая получить аналитическую зависимость между движениями входного и выходного звеньев механизма с учетом его кинематической передаточной функции, представляющей собой отношение угловой скорости выходного звена к угловой скорости входного. На основе анализа геометрических параметров возвратно-вращательного движения верхнего звена предложенного станка получено выражение для расчета длины шатуна исполнительного механизма, которая обеспечивает симметричное положение центра упомянутого звена относительно оси симметрии нижнего звена. Поскольку в станке для двусторонней обработки линз величина амплитуды колебательного движения выходного звена исполнительного механизма регулируется посредством изменения длины его входного звена (кривошипа), установлена аналитическая связь между этими геометрическими параметрами, дающая возможность целенаправленно изменять интенсивность обработки в центральной или краевой зоне детали в зависимости от технологической наследственности заготовки с точки зрения распределения по ее поверхности подлежащего съему припуска.