[其他]凸凹形抛物面加工装置

说明书

本实用新型涉及一种非球面加工装置，特别是用于凸形或凹形抛物面成型的加工装置。

抛物面成型的方法一般是根据所要求的抛物面形状，选取最接近的比较球面，在比较球面的基础上，利用手工方式逐步修磨成型。为减轻手工操作的劳动强度、提高加工精度，采用简单机械装置取代手工操作方式是一种可取的方法。苏联在80年公布了名称为“另件研磨抛光装置”的专利776880，这是一种非球面加工装置，它是采用连杆、杠杆方式得到曲线轨迹，这种装置不便于调节曲面参数。苏联在82年公布了名称为“抛物面加工装置”的专利1033293，这是一种采用导轨坐标方式的装置，只能用于凸形抛物面加工，加工出的抛物面是近似抛物面形状。

本实用新型的目的是提供一种焦距调节范围大、特别适合长焦距抛物面加工的装置，这种装置可加工理想抛物面，以适应抛物面加工特别是光学行业中对高精度抛物面成型的要求。

本发明的根据是三角函数关系及抛物线的数学定义：

设：X＝ (a)/(b) COS2φ

Y＝aCOSφ

根据三角函数关系可推得抛物线方程：

Y²＝ 1/2 abX

其焦距：f＝ 1/8 ab

上式中a为确定焦距的参考长度，b为焦距比例系数。

本实用新型的装置是按下述方案实现的：利用驱动装置作用于固定加工刀具的滑杆，使其按抛物线轨迹运动；驱动装置包括二部分；一部分是用于驱动滑杆沿X方向按 (a)/(b) COSw₁t规律往复运动；另一部分是用于驱动滑杆沿Y方向按aCOSw₂t规律往复运动；若取w₁＝2w₂则滑杆按抛物线轨迹运动；滑杆二端各固定一个加工刀具，其中一个可加工凸形抛物面，另一个可加工凹形抛物面，改变参数a、b，就可调节抛物面的焦距。

本装置的优点是焦距可调范围大，加工长焦距的抛物面不需将装置做得很庞大；所加工的抛物面为理想抛物面，此装置可用于加工凸形或凹形抛物面，也可同时加工同焦距的凸形和凹形抛物面。

下面结合附图说明本实用新型的实施例。

图1是凸凹形抛物面加工装置的结构及加工示意图，加工件〔11〕、〔12〕可绕X轴转动、沿X轴方向滑动，以便加工和进刀；滑杆〔8〕二端可固定加工刀具〔9〕、〔10〕；驱动装置为连杆式驱动装置，它包括X方向和Y方向两部分，X方向的驱动装置包括连杆〔3〕、转动轮〔4〕、定向架〔1〕；连杆〔3〕的一端与滑杆〔8〕以转动方式连接，另一端与转动轮〔4〕以转动方式连接，连接点与转动轴〔13〕之间的距离即连杆〔3〕一端的转动半径等于连杆〔3〕的长度： (a)/(2b) ；定向架〔1〕限定滑杆〔8〕只能沿X方向滑动；Y方向的驱动装置包括连杆〔2〕、与转动轮〔4〕同轴的转动轮〔5〕、滑轨〔7〕、能沿滑轨〔7〕滑动的滑块〔6〕；连杆〔2〕的一端固定在与滑轨〔7〕相对静止的物体上，另一端与转动轮〔5〕以转动方式连接，连接点与转动轴〔13〕的距离，即连杆〔2〕一端的转动半径等于连杆〔2〕的长度： (a)/2 ；转动轮〔4〕、〔5〕的转动速度之比为2：1；转动轴〔13〕和定向架〔1〕固定在滑块〔6〕上，滑轨〔7〕限定滑块〔6〕在Y方向运动。

由于连杆〔2〕的一端固定在不动的物体上，所以当转动轮〔4〕、5〕在外力作用下转动时，将分别带动滑杆〔8〕相对于滑块〔6〕在X方向往复运动，滑块〔6〕在Y方向往复运动，而滑杆〔8〕相对于工件则是以抛物线规律运动。所说的外力，可以利用电动机产生，电动机通过减速器带动转动轮〔4〕、〔5〕转动，若以转动轮〔4〕为主动轮，可以利用同轴改变速度比的传动机构带动转动轮〔5〕；进行抛物面加工前，调节连杆〔3〕和连杆〔2〕的初始位置，若使它们在负X方向重合，加工刀具〔9〕可加工凸形抛物面，加工刀具〔10〕可加工凹形抛物面；若使它们在正X方向重合，则得到相反结果，即加工刀具〔9〕可加工凹形抛物面，加工刀具〔10〕可加工凸形抛物面。

调整抛物面焦距的方法有以下三种：

（1）.调节连杆〔3〕的长度及其转动半径；

（2）.调节连杆〔2〕的长度及其转动半径；

（3）.同时调节连杆〔2〕、〔3〕的长度及它们的转动半径。

为便于调整抛物面焦距，连杆〔2〕、〔3〕的长度应便于调节，调节方法有多种；连杆〔2〕、〔3〕的转动半径应便于调节，例如在转动轮〔4〕、〔5〕的径向开一条通槽，连杆连接点的位置可根据需要选择。

连杆〔2〕的长度大于或等于被加工另件半径的一半。