Планетарный центробежный станок для обработки деталей свободным абразивом Советский патент 1990 года по МПК B24B31/02 

Изобретение относится к области механической обработки изделий из пластмасс свободной рабочей средой, может быть использовано для удаления облоя, шлифования, полирования поверхности изделий в машиностроении, легкой, химической и других отраслях промыиленности и является усовершенствованием изобретения по авт. ев № 1060437.

Цель изобретения - повышение производительности путем сообщения контейнерам сложного трехмерного движения

На фиг. 1 показано схематическое изображение станка, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг 3 - схема движения рабочей среды в контейнере, (горизонтальная ось контейнера перпендикулярна радиусу водила); на фиг. 4 - то же, горизонтальная ось контейнера параллельна радиусу водила; на фиг. 5 - образующая контейнера в Декартовых координатах.

Станок состоит из контейнеров 1, установленных на валах 2. Валы установлены в подшипниковых узлах 3 опор 4. Нижние части опор 4 выполнены в виде валов 5, которые установлены в подшипниковых узлах 6 водила 7. На нижних концах валов 5 опор 4 закреплены зубчатые колеса 8, которые входят в зацепление с зубчатым вен цом 9. На горизонтальных валах 2 контейнеров 1 закреплены фрикционные колеса 10, которые сцепляются с фрикционными накладками 11 на водиле 7 Водило 7 опирается на подшипники 12 и посажено на вал 13, который установлен в подшипниковых узлах 14. Вал 13 приводится во вращение от электродвигателя 15 через редуктор 16

Станок работает следующим образом.

В контейнеры 1 загружают рабочую среду, состоящую из стальных шариков и обрабатываемых деталей или шлифовально-по- лировальной массы и обрабатываемых деталей Контейнеры загружаются, закрываются и включается электродвигатель 15 вращения водила 7. Контейнеры совершают переносное движение по стрелке &ь.т (фиг 2), при этом зубчатые колеса 8 обкатываются по венцу 9 и приводят в относительное движение вокруг вертикальной оси опоры 4 с закрепленными в них контейнерами 1 по стрелке (Оян (фиг. 2). При вращении контейнеров вокруг вертикальных осей фрикционные колеса 10, закрепленные на горизонтальных валах 2 контейнеров, обкатываются по фрикционным накладкам 1, закрепленным на водиле 7, и сообщают контейнерам относительное движение вокруг горизонтальной оси по стрелке GJW (фиг. 1).

Частота относительного движения контейнеров вокруг вертикатьной оси равна

г/

toeril - COntp . t-f.

сок

Ллылз

w

i

Ц.

5

0

0

5

0

UP - передаточное число редуктора. Частота относительного движения контейнеров вокруг горизонтальной оси разна

Ds

(Оия2 tuewl

Соотношение скоростей ША-Мi/ax к зд-эдг/ /ftbai выбирается исходя из конкретных технологических задач. При изменении этих соотношений изменяется интенсивность движения среды на разных фазах поворота кон- тейнероь и водила, что позволяет изменять характер воздействия рабочей средь1 на обрабатываемые детали.

Таким образом, контейнеры совершают сложное трехмерное движение, состоящее ьз переносного и дв.ух относительных, благодаря этому достигается интенсивное скольже- 0 ние слоев рабочей греды Па разных фазах движения контейнеров происходит различное перемещение среды. В момент, когда горизонтальная ось контейнера расположена перпендикулярно радиусу зодила (фиг. 3), происходит каскадное движение среды и образование скользящего слоя на поверхности (показан стрелками) В момент, когда контейнер расположен -зккм образом, что его горизонтальная ось параллельна радиусу водила (фкг. 4), происходит соскальзывание срецы вдоль кочтечкгра с высокой скоростью и образование скользящего слоя, включающего большую - гсть объема среды (обозначен стрелками )

Интенсивному движению и образованию скользящего вдоль г-,утренней поверх- 5 ности контейнера слоя рабочей среды способствует форма ксь тей г;,юв. Контейнеры выполнены в виде тел вращения, которые получены вращением циклоиды вокруг коор- . динатной оси ОХ (фиг. 5) циклоида в Декартовых координатах описывается уравнением,

а cos((x + л/у(2а - у)) (я) - а - у. где а 0;

х и у - текущие координаты по оси ОХ и OY.

Циклоида является гравитационной скатной кривой, при движении по которой под действием силы тяжести тела цостигают наибольшей скорости. Благодаря этоуу при движении среды вдоль горизонтальной оси контейнера образуется скользящий с высокой скоростью слой Кроме того, в контейнерах такой формы происходит плавное торможение скользящей среды, а также отсутствуют резкие переходы межцу стенками, что исключает возникновение ударов среды о стенки контейнера и обеспечивает высокое качество 5 обработки деталей из пластмасс.

Трехмерное движение вызывает сложное силовое воздействие со стороны центробежных сил на среду в контейнерах. Центробежные силы, возникающие от переносного вращения контейнеров о«р и относительного вращения вокруг горизонтальной оси йтг, обеспечивают подъем среды по боковой по- верхности контейнера и создание скользящего слоя в момент, когда оси контейнеров расположены перпендикулярно радиусу водила (фиг. 3). Силы, возникающие от относительного вращения контейнеров вокруг своей вертикальной оси соящ и от переносного вращения контейнеров ш, обеспечивают интенсивное движение всего объема рабочей среды вдоль образующей контейнера и образование значительного по объему скользящего слоя в момент, когда контейнеры располо- жены своими горизонтальными осями параллельно радиусу водила (фиг. 4).

При. движении среды вдоль образующей происходит ее разрыхление о той части контейнера, из которой она скатывается, и уплотнение - в противоположной. Таким образом, при движении контейнеров в них происходит интенсивное скольжение и циклическое разрыхление, сжатие среды под действием сил инерции, процесс является непрерывным.

Сила тяжести, действующая на среду,, остается неизменной и является стабилизи

рующим фактором. Благодаря тому, что в данном станке применено трехмерное движение контейнеров, состоящее из переносного вместе с водилом и двух относительных вокруг своих горизонтальных и дополнительно введенных вертикальных осей, а также благодаря применению контейнеров, выполненных в виде тел вращения, образующие которых имеют вид циклоиды, создаются условия для эффективного шлифования пластмассовых деталей посредством образования скользящего слоя, включающего значительную часть объема рабочей среды и перемещающегося с высокой скоростью. Данная форма контейнеров исключает соударения деталей со стенками контейнеров.

Формула изобретения

Планетарный центробежный станок для обработки деталей свободным абразивом по авт. ев № 1060437, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, контейнеры установлены с возможностью вращения вокруг дополнительно введенных вертикальных осей и выполнены в виде тел вращения, форма образующей которых выполнена в виде циклоиды.

Изобретение относится к механической обработке изделий из пластмасс свободным абразивом и позволяет повысить производительность путем сообщения контейнерам сложного трехмерного движения. Устройство состоит из контейнеров 1, водила 7 с вертикальной осью вращения, приводов вращения водила и контейнеров. Контейнеры установлены на водиле с возможностью вращения вокруг своих горизонтальных осей и дополнительно введенных вертикальных осей. Контейнеры выполнены в виде тел вращения, образующая которых имеет вид циклоиды и описывается уравнением A COS ((X+√Y(2A-Y):A)=A=Y , где A*98

X и Y - координаты по осям OX и OY соответственно. Контейнеры содержат рабочую среду, состоящую из абразива и обрабатываемых деталей, или из закаленных стальных шариков и обрабатываемых деталей, или из шлифовально-полировальной пасты и обрабатываемых деталей. 5 ил.

6 SS, J. Ч / ,Я

Г4-

11

Вид А

и,

фиг.З

Фие.Ц