Моделирование процесса формообразования стеклянных шариков по методу свободного притирания

Выполнено математическое моделирование обработки шариков по методу свободного притирания с помощью инструмента в виде полого тонкостенного цилиндра (инструментальные втулки). Получено аналитическое выражение для расчета путей резания, которые, согласно формуле Ф. Престона, пропорциональны величине съема материала с обрабатываемой заготовки. Проведен расчет путей резания в диаметральных сечениях шарика за время его поворота на суммарный угол 4000 рад. Расчет выполнен для различных значений таких наладочных параметров базового станка, как: амплитуды возвратно-вращательного движения устройства с закрепленными в нем инструментальными втулками, расстояния между осями симметрии инструментальных втулок и оси вращения устройства, скорости вращения входного звена исполнительного механизма базового станка и планшайбы, закрепленной на его шпинделе и служащей для сообщения заготовкам шариков относительного вращения. При этом рассматривали сечение с наибольшим расхождением путей резания и определяли относительное значение этих путей, которое пропорционально точности обработки. Выполнены исследования, позволившие выявить по меньшей мере три местоположения инструментальных втулок, в которых достигается минимальное значение относительных путей резания на обрабатываемой поверхности шарика, т. е. максимальная точность обработки, что дает возможность на практике совместить операции предварительного, основного и окончательного шлифования рассматриваемых деталей. Показано, что степень корреляции экспериментальных и теоретических результатов находится на уровне 80–85 %, а производительность полирования по предлагаемой схеме увеличивается примерно на 30 % в сравнении с классической схемой выполнения этой операции.

1. Технология оптических деталей / М. Н. Семибратов [и др.]. М.: Машиностроение, 1978. 415 с.

2. Зубаков, В. Г. Технология оптических деталей / В. Г. Зубаков, М. Н. Семибратов, С. К. Штандель; под ред. М. Н. Семибратова. М.: Машиностроение, 1985. 368 с.

3. Козерук, А.С. Управление формообразованием прецизионных поверхностей деталей машин и приборов на основе математического моделирования: дис. … д-ра техн. наук: 05.03.01, 05.02.08 / А. С. Козерук. Минск, 1997. 317 с.

4. Козерук, А. С. Формообразование прецизионных поверхностей / А. С. Козерук. Минск: ВУЗ-ЮНИТИ, 1997. 176 с.

5. Preston, E. W. The Theory and Design Plate Glass Polishing Machines / E. W. Preston // Journal of the Society Technology. 1927. Nо 11. P. 214–256.

6. Филонов, И. П. Управление формообразованием прецизионных поверхностей деталей машин и приборов / И. П. Филонов, Ф. Ф. Климович, А. С. Козерук. Минск: ДизайнПРО, 1995. 208 с.

7. Математика для инженеров: в 2 т. / С. А. Минюк [и др.]; под общ. ред. Н.А. Микулика. Минск: ООО «Элайда», 2006. Т. 2. 496 с.

8. Технологические особенности процесса одновременной двусторонней обработки высокоточных линз малой жесткости / А. С. Козерук [и др.] // Наука и техника. 2017. Т. 16, № 3. С. 215–224. DOI: 10.21122/2227-1031-2017-16-3-215-224.

9. Бардин, А. Н. Технология оптического стекла / А. Н. Бардин. М.: Высш. шк., 1963. 519 с.

10. Сулим, А. В. Производство оптических деталей / А. В. Сулим. М.: Высш. шк., 1969. 304 с.