Устройство для обработки тонкостенных цилиндров Советский патент 1985 года по МПК B23B1/00 B23B31/40 

1 Изобретение относится к обработк металлов резанием и может быть использовано при обработке тонкостенн цилиндрических деталей типа гильз, цилиндров, полых роторов электричес ких машин и др. Целью изобретения является повышение качества обработки за счет снижения интенсивности крутильных колебаний и устранения вибрации, пу тем оснащения устройства нагрузочны устройством, выполненным в виде уст новленных на суппорте с возможность синхронного остевого перемещения дву ЩЗ Эбо знных,-ВЙ шнего и внутреннего статоров, расположенных соосно с равномерным радиальным- зазором, при чем внутренний статор оснащен электрическими обмотками, размещенными вьшолненных в нем пазах, а в наружном статоре вьтолнена прорезь, что при подаче в обмотку электрического тока создает вращающееся монтажное поле и, как следствие, в обрабатыва мой детали, установленной в зазоре статоров, индуцируется ЭДС, направленная по образующей цилиндра и выз вающая вихревые токи, устраняющие крутильные колебания.На фиг. 1 показано устройство, общий вид, в разрезе, на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1. Устройство имеет нагрузочное устройство, состоящее из внутреннего 1 и внещнего 2 статоров,- один из которых (внутренний 1) имеет две обмотки 3, сдвинутые в пространстве на угол 90°. Обрабатываемая деталь 4 в виде тонкостенного п лого цилиндра из алюминия или стали размещается в зазоре,образованном статорами. Зазоры YI и V между обрабатываемой деталью и статорами опре деляются из выражений S 0ge-D,g сн где Dg и Dg - соответственно внут ренний и наружный диаметры обрабатыва мой детали; D и - соответственно диаметры внутреннего и наружного статоров, Обрабатываемая деталь 4, выполняю щая функцию ротора, закреплена по 112 концам в зажимных приспособлениях 5 и 6, опоры которых можно рассматривать как опоры вала ротора асинхронного электродвигателя, и нагружена внешним моментом. Крепление внутреннего статора 1 на корпусе устройства осуществляется с помощью штока 7. Наружный статор 2 выполнен в виде пакета шихтованных пластин с прорезью под режущий инструмент. Оба статора имеют возможность перемещаться вдоль поверхности обработки синхронно с режущим инструментом, что достигается их креплением на суппорте (не показано). В результате записывания обмоток 3 загрузочного устройства переменным током создается- вращающееся магнитное поле и в обрабатьшаемой детали 4 индуцируется ЭДС. направленная по образующей цилиндра. Под действием этой ЭДС в детали возникают вихревые токи, которые, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, создают электромагнитные силы и вращающий момент Mj, направленный навстречу моменту Mj, создаваемому тангенциальной составляющей силы резания и компенсирующей его (М, М), т.е. устраняются крутильные колебания детали. Направление вращения магнитного поля совпадает с направлением вращения детали, а скорость вращения О может быть определена из выражения «2 -, где t - частота питающего напряжения, k - число полюсов внутреннего статора. Для создания закручивающего момента М необходимо, чтобы (, , гдесО) скорость вращения детали. Величина момента Mj, может быть определена из выражения cjj-oo, гдеР-niLllcos С)| - полезная мощность нагрузочного устройства, m - число фаз обмоток , и - напряжение на обмотках; I - ток на обмотках; Cf - угол сдвига между фазным ;напряжением и фазным током.

31

Зависимость между Мг и Р близка к линейной. Это позволяет более простыми способами реализовать автоматическое управление устройством, а следовательно, обеспечить с большей точностью равенство N2 М, что в большей степени устраняет условия возникновения крутильных колебаний.

Применение предложенного устройства, в котором отсутствуют механические подвижные элементы, являю1712114

1циеся источником вибраций и крутильных колебаний, позволит повысить качество обработки тонкостенных цилиндрических деталей. Особенностью 5 данного устройства является возможность обработки полых роторов электродвигателей с помощью их же статоров, образующих нагрузочное устройство. Это дает возможность снизить 10 расходы на разработку и изготовление технологической оснастки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРОВ, содержащее суппорт, переднюю и заднюю бабки с зажимными элементами и нагрузочное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет снижения интенсивности крутильных колебаний и устранения вибраций, нагрузочное устройство выполнено в виде, установленных на суппорте с возможностью синхронного осевого перемещения двух шихтованных,внешнего и внутреннего статоров, расположенных соосно с радиальным зазором, причем внутренний статор оснащен электрическими обмотками, а наружный выполнен подковообразным. S kn

u-i.2