УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ТОРЦОВ ЗАГОТОВОК Российский патент 1995 года по МПК B24B7/16 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для зачистки наружных поверхностей (торцов) заготовок.

Известно устройство для шлифования торцов заготовок, содержащее шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, установленную на корпусе с возможностью перемещения многопозиционную станину с механизмом закрепления заготовок и узел удаления последних, выполненный в виде лотков, размещенных у позиций разгрузки и механизмов автоматического отвода заготовок [1]
Недостатками известного устройства являются сложная конструкция из-за большого количества механизмов автоматического отвода заготовок от гнезд станины за ее пределы и низкая производительность.

Известно устройство для шлифования торцов заготовок, содержащее шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, установленный на корпусе с возможностью вращения многопозиционный барабан с механизмом закрепления заготовок и узел удаления последних из зоны обработки, выполненный в виде бункера, размещенного под позицией разгрузки [2]
Однако, данное устройство имеет большие габариты и низкую производительность из-за выполнения многопозиционного барабана с горизонтальной осью вращения, в отличие от варианта выполнения многопозиционного барабана с вертикальной осью вращения, позволяющего размещать приспособления с гнездами для установки заготовок по двум контурам концентрических окружностей на горизонтальной, торцовой поверхности многопозиционного барабана и обеспечивающего возможность уменьшения габаритов барабана и устройства при сохранении того же количества заготовок, что и для варианта выполнения барабана с горизонтальной осью вращения, что снижает затраты на изготовления устройства, расширяет возможность его применения для механизации операций шлифования торцов заготовок и таким образом повышает производительность.

А узлы ориентирования заготовок относительно шлифовального круга и закрепления заготовок имеют сложную конструкцию, включающую большое количество механизмов, что увеличивает затраты на изготовление устройства, сужает возможность его применения для механизации операций шлифования торцов заготовок и таким образом снижает производительность.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов устройства и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для шлифования торцов заготовок, включающее шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, установленный на корпусе с возможностью вращения многопозиционный барабан с механизмом закрепления заготовок и узел удаления последних из зоны обработки, выполненный в виде бункера, размещенного под позицией разгрузки, согласно изобретению снабжено механизмами закрепления заготовок, выполненными в виде размещенных на концентрических окружностях барабана копиров и подпружиненных коромысел, на одном конце каждого из которых смонтирован ролик, предназначенный для взаимодействия с соответствующим копиром, а второй конец выполнен в виде сектора и предназначен для контакта с заготовкой, при этом барабан выполнен с вертикальной осью вращения и гнездами для установки заготовок, при этом копиры расположены на позициях загрузки и разгрузки заготовок.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство для шлифования торцов заготовок отличается тем, что оно снабжено механизмами закрепления заготовок, выполненными в виде размещенных на концентрических окружностях барабана копиров и подпружиненных коромысел, на одном конце каждого из которых смонтирован ролик, предназначенный для взаимодействия с соответствующим копиром, а второй конец выполнен в виде сектора и предназначен для контакта с заготовкой, что позволяет упростить конструкцию механизма закрепления заготовок и в качестве прижима использовать копир, где применимы узлы с большим количеством механизмов замкнутая приводная цепь прижима, смонтированная на роликах, и механизм ее натяжения, а также осуществлять ориентацию заготовки в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно шлифовального круга гравитационно, базируясь на поверхности заготовки, сопрягающиеся с опорными поверхностями гнезд в барабане, что позволяет упростить конструкцию, в отличие от прототипа, где применен сложный узел с большим количеством механизмов ориентации заготовок в продольном направлении относительно шлифовального круга, что снижает затраты на изготовление устройства, расширяет возможности его применения для механизации операции шлифования торцов заготовок и таким образом повышает производительность.

Кроме того, барабан в предлагаемом устройстве выполнен с вертикальной осью вращения и гнездами для установки заготовок, что обеспечивает возможность размещать приспособления с гнездами для установки заготовок по двум контурам концентрических окружностей на горизонтальной, торцовой поверхности многопозиционного барабана, а механизмы закрепления заготовок размещать на концентрических окружностях барабана с его внешней и внутренней сторон и уменьшать габариты барабана и устройства при сохранении того же количества заготовок, что и для варианта выполнения барабана с горизонтальной осью вращения, что снижает затраты на изготовление устройства, расширяет возможности его применения для механизации операций шлифования заготовок и таким образом повышает производительность.

Копиры в устройстве расположены на позициях загрузки и разгрузки заготовок и обеспечивают задействование минимальной области поверхности барабана в зоне обработки и прилегающих к ней с обеих сторон областей подачи и отвода заготовок, что позволяет использовать незадействованные области для предварительной установки заготовок в гнезда барабана, а также применение съемных лотков с гнездами для заготовок, что создает необходимый запас свободного времени, улучшает условия труда рабочих, позволяет обрабатывать одновременно на устройстве заготовки различных наименований (габаритов и конфигурации), а также расширяет область применения устройства в многоно- менклатурном производстве и повышает производительность, в отличие от прототипа, где область установки заготовок в рычажное приспособление и последующий зажим между неподвижной и подвижной призмами весьма ограничена свойством конструкции барабана, так как в области горизонтальной оси его отливка ориентирована вертикально, а в области вертикальной оси, в верхней части барабана горизонтально.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 -разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 узел I на фиг.2; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.6 разрез В-В на фиг.3.

Устройство содержит салазки 1 с укрепленным на них шпинделем 2 с шлифовальным кругом 3 и двигателем 4, многопозиционный барабан 5, выполненный с вертикальной осью вращения, установленный посредством подшипника 6 на корпусе 7 и сопрягающийся своим днищем с вертикальной осью 8, закрепленной на корпусе 7. Барабан 5 снабжен механизмом вращения его в виде конической пары 9 и 10 и привода 11.

Барабан 5 выполнен с гнездами 12 и 13 для установки заготовки 14, при этом гнезда 12 и 13 выполнены в быстросменных секторных вставках, имеющих на нижней своей плоскости отверстия, сопрягающиеся с штырями, установленными на барабане 5, т.е. сменными вручную. Под гнездами 12 и 13 на стенке барабана 5 с внешней стороны и внутри его полости закреплены приемные лотки 15 и 16, при этом лотки 16 пересекают стенку полого питающего барабана 5 для автоматического отвода заготовок 14 от гнезд 12 и 13 на отводной лоток 17, размещенный за пределами барабана 5 ниже приемных лотков 15 и 16 на позиции разгрузки заготовок 14 с гнезд 12 и 13 и закрепленный на корпусе 7. Над барабаном 5 установлены на кронштейне упоры 18 и 19 с поршневыми приводами в вертикальной плоскости для отвода зачищаемых заготовок 14.

Механизмы закрепления заготовок 14 выполнены в виде размещенных на концентрических окружностях барабана 5 копиров 20 и 21 и подпружиненных посредством пружин 22 коромысел 23, при этом два копира 20 закреплены на кожухе корпуса 7 с наружной стороны барабана 5, а два копира 21 закреплены во внутренней полости барабана 5 на вертикальной оси 8. Копиры 20 и 21 установлены на позициях загрузки и разгрузки заготовок 14.

На одном конце каждого из коромысел 23 смонтирован посредством осей 24, запрессованных на планках 25, ролик 26, предназначенный для взаимодействия с соответствующим копиром 20 (21), а другой конец выполнен в виде сектора и предназначен для контакта с заготовкой 14, при этом планки 25 крепятся к вертикальной стенке барабана 5 с его наружной и внутренней сторон.

Узел удаления заготовок 14 из зоны обработки выполнен в виде бункера и размещен под позицией разгрузки.

На общем кронштейне упоров 18 и 19 устройства установлена пневматическая форсунка 27 обдува разгруженных гнезд 12 и 13 и удаления металлической абразивной пыли.

Поршневой привод 28 установлен на корпусе 7 устройства. Воздушный трубопровод 29 через золотник 30 подает воздух в поршневой привод 28, который своим штоком перемещает салазки 1 с установленным на них шпинделем 2 и механизмом вращения шлифовального круга 3 вправо. При подаче воздуха по трубопроводу 29 через золотник 30 в поршневой привод 28 последний своим штоком перемещает салазки 1 с установленными на них шпинделем 2 и двигателем 4 до соприкосновения рычага 31 золотника с упором 32, при соприкосновении с которым золотник 30 переключает подачу сжатого воздуха в другую полость цилиндра. Салазки 1 при этом перемещаются влево.

О целесообразности применения конструкции барабана 5 с двухрядным, по контурам концентрических окружностей, размещением в его гнездах 12 и 13 заготовок 14.

При однорядном расположении заготовок 14 на барабане 5 их количество n определяется следующей зависимостью
nx(B+b)= nxD₁, где n количество заготовок, одновременно находящихся на питающем диске;
В габариты заготовки (установочного гнезда в барабане 5);
b зазор между гнездами в барабане 5;
D₁ диаметр барабана 5.

Выполнение барабана 5 полым дает возможность увеличить количество гнезд для установки заготовок в раз.

С другой стороны, уменьшением диаметра D₁ барабана 5 до D₁', а следовательно, и габаритов устройства за счет наличия дополнительного ряда питающих гнезд, выполненных в барабане 5, можно сохранить количество n заготовок, одновременно устанавливаемых в барабане при условии
D₁ > (D₁' + D₂').

Это условие легко выполнимо, учитывая то обстоятельство, что диаметр барабана 5 на практике выполняется значительных габаритов (D₁ 1000 мм и более). Так, при диаметре обрабатываемых заготовок 20.30 мм и исходном диаметре диска D₁ 1200 мм, уменьшение D₁' до 700 мм общее количество n можно оставить неизменным за счет выполнения со стороны полости D₂'= 500 мм дополнительного ряда установочных гнезд.

Таким образом, выполнение на горизонтальной, торцовой поверхности барабана со стороны полости дополнительного ряда гнезд и размещение механизмов закрепления заготовок на концентрических окружностях барабана с его внешней и внутренней сторон позволяет при уменьшении общих габаритов устройства сохранить неизменным общее количество заготовок, устанавливаемых одновременно на барабан. Это позволяет расширить область его применения и сократить затраты на его изготовление.

Приводы механизмов устройства для шлифования торцов заготовок могут быть другой конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемые заготовки 14 устанавливают в гнезда 12 и 13 вращающегося барабана в каждой секторной вставке заготовки 14 одного наименования. На позиции загрузки ролики 25 взаимодействуют с копиром 20 для секторов коромысел 23, сопрягающихся с гнездами 12 с наружной стороны барабана 5, при этом секторы коромысел 23 отклоняются вправо. При взаимодействии роликов 26 с копиром 21 для секторов коромысел 23, сопрягающихся с гнездами 13 с внутренней стороны барабана 5, секторы коромысел 23 отклоняются влево. При этом между секторами коромысел 23 и гнездами 12 и 13 образуется зазор и заготовки 14 устанавливают в гнезда 12 и 13. При выходе роликов 26 из сопряжения с копирами 20 и 21 секторы коромысел 23 под действием энергии пружин 22 отклоняются в сторону гнезд 12 и 13 и зажимают в них заготовки 14, которые удерживаются в этом положении до выхода их из зоны обработки шлифовальным кругом 3.

При подаче воздуха по трубопроводу 29 через золотник 30 в поршневой привод 28 последний своим штоком перемещает салазки 1 с установленными на них шпинделем 2 и двигателем 4 до соприкосновения рычага 31 золотника 30 с упором 32, при соприкосновении с которым золотник 30 переключает подачу сжатого воздуха в другую полость цилиндра. Салазки 1 при этом перемещаются влево и вращающийся шлифовальный круг зачищает торцы заготовок 14.

При подходе заготовок 14 к фигурным упорам 18 и 19, закрепленным неподвижно у позиции разгрузки, последние сбрасывают их через лотки 15 и 16 и общий лоток 17 устройства в бункер готовой продукции, расположенный под позицией разгрузки заготовок 14.

Сжатый воздух, вытекающий из форсунки 27, удаляет абразивную пыль и стружку из гнезд 12 и 13 барабана 5, подготавливая их к приему новых заготовок.

Аналогично описанному выше можно производить одновременную шлифовку торцов заготовок 6.12 наименований (разных габаритов и конструкции), устанавливая в секторную вставку заготовки (отливки) одного наименования.

Таким образом, предложенное устройство для шлифования торцов заготовок обеспечивает упрощение конструкции за счет сокращения количества механизмов для закрепления заготовок и механизмов для ориентирования заготовок относительно шлифовального круга и уменьшение габаритов за счет выполнения много- позиционного барабана с вертикальной осью вращения и гнездами для установки заготовок, и выполнения на горизонтальной, торцовой поверхности барабана со стороны полости дополнительного ряда гнезд и размещения механизмов закрепления заготовок на концентрических окружностях барабана с его внешней и внутренней сторон, что позволяет при уменьшении габаритов барабана и устройства сохранить неизменным общее количество заготовок, устанавливаемых одновременно на барабан, что снижает затраты на изготовление устройства, расширяет область его применения для механизации операций шлифования торцов заготовок и повышает производительность, а расположение копиров на позициях загрузки и разгрузки заготовок обеспечивает использование незадействованной области между этими позициями для предварительной установки заготовок в гнезда барабана, а также применения съемных лотков с гнездами для заготовок, что создает необходимый запас свободного времени и улучшает условия труда рабочих, позволяет обрабатывать одновременно на устройстве заготовки различных наименований (габаритов и конфигурации) с быстрой переналадкой, расширяет область применения устройства в многономенклатурном производстве в условиях мелкосерийного, серийного и массового производств и повышает производи- тельность.

Использование: в шлифовальных станках для зачистки наружных поверхностей (торцов) заготовок. Сущность изобретения: устройство содержит шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, установленный на корпусе с возможностью вращения многопозиционный барабан с механизмом закрепления заготовок и узел удаления последних из зоны обработки, выполненный в виде бункераа, размещенного под позицией разгрузки. Механизмы закрепления заготовок выполнены в виде размещенных на концентрических окружностях барабана копиров и подпружиненных коромысел. На одном конце каждого из коромысел смонтирован ролик, предназначенный для взаимодействия с соответствующим копиром, а другой конец выполнен в виде сектора и предназначен для контакта с заготовкой. Барабан выполнен с вертикальной осью вращения и гнездами для установки заготовок, а копиры расположены на позициях загрузки и разгрузки заготовок. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ТОРЦОВ ЗАГОТОВОК, включающее шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, установленный на корпусе с возможностью вращения многопозиционный барабан с механизмами закрепления заготовок и узел удаления последних из зоны обработки, выполненный в виде бункера, размещенного под позицией разгрузки, отличающееся тем, что механизмы закрепления заготовок выполнены в виде размещенных на концентрических окружностях барабана копиров и подпружиненных коромысел, на одном конце каждого из которых смонтирован ролик, предназначенный для взаимодействия с соответствующим копиром, а второй конец выполнен в виде сектора и предназначен для контакта с заготовкой, при этом барабан выполнен с вертикальной осью вращения и гнездами для установки заготовок. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что копиры расположены на позициях загрузки и разгрузки заготовок.