УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B24B35/00 B24B19/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к абразивной обработке криволинейных поверхностей деталей, например желобов колец шариковых подшипников.

Известно устройство для суперфинишной обработки [1] в котором держатель обрабатывающего инструмента содержит корпус с пазом для размещения инструмента-бруска с взаимно перпендикулярными смежными сторонами, прижимной элемент в виде клина, установленного с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном одной из стенок паза с помощью винта, упругий элемент, смонтированный на винте. Один конец упругого элемента закреплен на корпусе, а другой установлен с возможностью перемещения вдоль упомянутой стенки паза и предназначен для контакта с бруском.

Однако в данном устройстве обрабатывающие бруски жестко крепятся в оправке, связанной с большой массой привода качания, которая при быстрых знакопеременных движениях ведет к большим динамическим усилиям, передающимся на брусок, что является причиной искажения профиля обрабатываемой поверхности на отдельных участках по его длине.

Известно устройство для суперфинишной обработки деталей [2] содержащее основание, держатель инструмента, привод его знакопеременных перемещений и механизм изменения усилия прижима, выполненный в виде двух элементов копира, установленных зеркально на оси с возможностью взаимодействия с роликом ведомого рычага, связанного с регулятором давления.

В данной конструкции решается проблема повышения точности регулирования усилия прижима держателя инструмента к обрабатываемой поверхности, однако недостатки, описанные выше, характерны и для данного технического решения.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для суперфиниширования желобчатых поверхностей колец шарикоподшипников [3] содержащее пакет параллельных обрабатывающих инструментов, помещенных в корпус, имеющий вид квадратного стакана с отверстием для подвода-отвода СОЖ. При подаче СОЖ под контролируемым давлением бруски равномерно прижимаются к обрабатываемой поверхности и по мере их износа в процессе работы автоматически выдвигаются, сохраняя контакт с обрабатываемой поверхностью.

В данном техническом решении во время обработки масса корпуса-стакана и рычага, несущих абразивный инструмент, не оказывает воздействия на обрабатываемую деталь, что улучшает качество обрабатываемой поверхности. Однако соприкасающиеся и контактирующие между собой поверхности брусков в процессе работы изнашиваются, соответственно увеличивая зазор между брусками, через который на обрабатываемую поверхность проникает СОЖ (больше необходимой для работы величины), что отрицательно влияет на качество обрабатываемой поверхности, уменьшение ее шероховатости. Кроме того, для предотвращения изначально слишком большого вытекания СОЖ в зазоры между брусками в пакете и стенками корпуса на обрабатываемую поверхность детали, необходима высокая точность при изготовлении обрабатывающих брусков (допуск при изготовлении в пределах 0,1 0,2 мм), что усложняет технологический процесс изготовления устройства.

Целью изобретения является повышение качества обрабатываемой поверхности при упрощении технологии изготовления устройства за счет увеличения допусков при изготовлении брусков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки криволинейных поверхностей, содержащем пакет параллельных обрабатывающих инструментов, выполненных с возможностью относительного перемещения в корпусе типа "стакан", имеющем канал для отвода-подвода СОЖ, введен поршень, помещенный в корпус и выполненный с возможностью передачи равных давлений среды на каждый обрабатывающий инструмент пакета и ограничения попадания СОЖ на обрабатываемую поверхность.

Кроме того, поршень составлен из элементов, расположенных параллельно и соосно обрабатывающим инструментам.

Кроме того, количество и геометрия поперечных сечений элементов поршня идентично количеству и геометрии обрабатывающих инструментов.

Кроме того, элемент поршня выполнен в виде призмы, грани в нижней части которой, контактирующей с обрабатывающим инструментом, выполнены скошенными.

Кроме того, элементы поршня выполнены металлическими.

В известной авторам патентной и научно-технической литературе решений с указанной совокупностью признаков не обнаружено. Не известно выполнение конструкции узла, включающего пакет обрабатывающих брусков, расположенных в корпусе типа "стакан", открытого с одного конца, и имеющего с противоположного отверстие для подвода отвода СОЖ, с использованием поршня, расположенного в полости корпуса между дном корпуса-стакана и обрабатывающими инструментами и выполненного с возможностью передачи равных давлений среды на обрабатывающие бруски, ограничения взаимного перемещения инструментов (брусков) относительно друг друга и протекания СОЖ между ними. Поршень может быть выполнен в виде пакета параллельных металлических призматических элементов, геометрия поперечных сечений которых (элементов) повторяет число и геометрию обрабатывающих брусков. Причем для устранения возможных помех при относительном перемещении между соседними брусками в процессе работы при неравномерном их износе, грани нижней части призмы, контактирующей с обрабатывающим инструментом, выполнены скошенными.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено заявляемое устройство в разрезе. Позициями на чертеже обозначены: пакет брусков 1, корпус 2, поршень из металлических призм 3, шланг 4, штуцер 5, гидроопора 6, стакан 7, упорный подшипник 8, ведущий диск 9, канал 10, обрабатываемое кольцо 11.

Устройство содержит пакет брусков 1, помещенных в квадратный стакан 2, в нем же со стороны подачи жидкости параллельно и соосно обрабатывающим инструментам помещен поршень в виде пакета металлических призм 3, число которых равно числу обрабатывающих брусков. Поперечное сечение призм идентично поперечному сечению брусков 1. Металлические призмы можно изготовить с любой точностью, поэтому пакет их заполняет сечение стакана с минимальными нужными зазорами. Грани нижних частей призм, соприкасающихся с обрабатывающими брусками, выполнены скошенными. Устройство также содержит штуцер 5, гибкий шланг 4, гидроопору 6 с каналом 10, стакан 11 с упорным подшипником 8, ведущий диск 9, обрабатываемое кольцо 11.

Работает устройство следующим образом: обрабатываемую деталь, например внутреннее кольцо 11, надевают на неподвижную гидроопору 6 и вращающимся ведущим диском 9 поднимают к стакану 7 и кольцу упорного подшипника 8. Таким образом, кольцо 11 приводят во вращение на неподвижной опоре 7. Через канал 10 подают СОЖ. После этого стакан 2 с пакетом брусков 1 и призмами 3 подводят к желобу кольца 11, через отверстие 3 в дне корпуса-стакана через штуцер 5 и шланг 4 подают масло под давлением. При этом пакет призм, соприкасающийся с нерабочими концами брусков, перемещается в сторону обрабатываемого желоба и прижимается к обрабатываемой поверхности. После этого стакану с брусками и призмами около центра кривизны желоба сообщают качательное движение. Привод качания и подвода стакана на чертеже не показан. Бруски 1 в процессе работы устройства изнашиваются неравномерно, но взаимное перемещение призм 3 компенсирует эту неравномерность, т.е. каждый брусок в пакете давит на обрабатываемую поверхность с одинаковой силой. В тоже время пакет металлических призм препятствует протеканию масла в зазоры между брусками, не препятствуя их взаимному перемещению. По мере износа брусков призмы перемещаются, не выходя из контакта с ними, а при смене брусков перемещаются в исходное положение. После окончания цикла обработки давление в верхней части стакана снимают и таким образом отводят пакет брусков и призм от обработанной детали. Меняют кольцо на гидроопре, которое диском 9 приводят во вращение, повторяя таким образом цикл обработки.

Практическое применение устройства осуществлено в автоматах для суперфиниша внутренних колец подшипников 206, 204 и других.

Использование: в машиностроении для абразивной обработки криволинейных поверхностей деталей, например желобов колец шариковых подшипников. Сущность изобретения: устройство для обработки криволинейных поверхностей содержит пакет параллельных обрабатывающих инструментов, установленных с возможностью относительного перемещения в корпусе типа "стакан", имеющем канал для отвода - подвода среды, поршень, встроенный в корпус с возможностью передачи равных давлений среды на обрабатывающие инструменты и ограничения ее попадания на обрабатываемую поверхность. Кроме того, поршень составлен из элементов, расположенных параллельно и соосно обрабатывающим инструментам, количество и геометрия поперечных сечений элементов поршня повторяет количество и геометрию поперечных сечений обрабатывающих инструментов, элемент поршня выполнен в виде призмы, грани нижней части которой, контактирующей с обрабатывающим инструментом, выполнены скошенными, элементы поршня выполнены металлическими. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для обработки криволинейных поверхностей, содержащее пакет параллельно расположенных обрабатывающих инструментов, установленных с возможностью относительного осевого перемещения в корпусе типа "стакан" с каналом для отвода-подвода среды, отличающееся тем, что устройство снабжено расположенным в корпусе поршнем, установленным с возможностью контакта с нерабочими торцами обрабатывающих инструментов из условия передачи им равных давлений среды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень выполнен в виде расположенных соосно обрабатывающим инструментам элементов, количество которых соответствует количеству инструментов. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что элементы поршня выполнены с геометрией поперечных сечений, соответствующей геометрии обрабатывающих инструментов. 4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что каждый элемент поршня выполнен в виде призмы со скошенными гранями на конце, предназначенном для контакта с обрабатывающим инструментом. 5. Устройство по любому из пп.2 4, отличающееся тем, что элементы поршня выполнены металлическими.