Устройство для обработки фасок на седлах клапанов Советский патент 1992 года по МПК B23B29/34 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки фасок на седлах клапанов.

Целью изобретения является повышение точности обработки.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид: на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1: на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - вид Г на фиг.1; на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.1: на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.1.

Устройство содержит цилиндрический ступенчатый корпус 1 со сквозным в радиальном направлении пазом, в котором установлен резцедержатель 2, который имеет U-образную форму и содержит нижнюю часть 3 и два упругих элемента 4. В нижней части 3 выполнено отверстие 5 для крепления проходнош резца 6 и под углом к нему - направляющий паз 7. Паз 7 наклонен относительно вертикальной оси устройства Угол наклона паза 7 задан параметрами фаски седла клапана. В корпусе 1 жестко закреплен штифт 8. который сопряжен посредством лысок с пазом 7. Резцедержатель 2 смещен в корпусе 1 в сторону распо- ложения резца 6, при этом упругие элементы 4 расположены несимметрично относительно вертикальной оси устройства. Паз 7 расположен в нижней части резцедержателя и выполнен открытым, при этом паз 7 и штифт 8 смещены относительно вертикальной оси устройства влево

Резец 6 установлен в отверстие 5 и зажат при помощи винта 9. Для регулирования вылета резца 6 предусмотрен винт 10. На верхних концах упругих элементов 4 выполнены отверстия, в которые введены штифты 11, посредством которых резцедержатель соединен с толкателем 12. При этом в толкателе 12 выполнены пазы 13, в которых одни концы упругих элементов 4 имеют возможность поворота.

В верхнюю часть корпуса 1 запрессованы два направляющих штифта 14. Верхние части штифтов 14 помещены в отверстия толкателя 12, в результате чего толкатель 12 имеет возможность перемещаться в осевом направлении, при этом штифты 14 служат направляющими для толкателя. На выступы 15 толкателя 12 установлены пружины 16.

В нижней части корпуса 1 закреплено

схемное кольцо 17 при помощи винтов 18. Между съемным кольцом 17 и внутренней боковой поверхностью упорного стакана 19 имеется радиальный зазор, соответствующий допустимой величине неперпендикулярности торца седла клапана относительно оси базового отверстия - отверстия во втулке направляющей клапана головки цилиндров в сборе.

В нижней части корпуса 1 выше кольца

17 установлены сферическая шайба 20, которая контактирует сферической поверхностью с верхней конической поверхностью упорного стакана 19, и опорное кольцо 21.

Между опорным кольцом 21 и сферической шайбой 20 установлен упорный подшипник 22. Опорное кольцо 21 установлено с возможностью взаимодействия с буртиком 23 корпуса 1, при этом опорное кольцо 21 и

упорный подшипник 22 охвачены защитным стаканом 24 с радиальным зазором.

Защитный стакан 24 жестко связан с хвостовиком 25. В полость хвостовика 25 между его внутренней торцовой поверхностью и верхним торцом толкателя 12 помещена плавающая муфта 16. Муфта 26 выполнена в виде диска, по обе стороны которого имеются выступы.27 и 28, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, и отверстия, в которые помещены шарики 29.

На боковой поверхности толкателя 12 выполнен буртик 30, а на внутренней поверхности защитного стакана 24 - буртик 31.

Между буртиками 30 и 31 установлен угфр- ный подшипник 32. При этом для обеспечения возможности углового поворота верхней части по отношению к плавающей, расстояние между буртиками 30 и 31 превышает диаметр шариков подшипника 32.

В нижней части корпуса 1 выполнена осевая цилиндрическая полость 33, в кото- рой жестко зафиксирована направляющая

втулка 34, которая связана с корпусом 1 посредством винта 35. Во втулку 34 помещен верхний конец оправки 36, в котором в осевом направлении выполнено глухое отверстие 37. В это отверстие помещены ша- рик 38 и пружина 39, верхний конец которой взаимодействует с дном полости в нижней части корпуса 1. Для ограничения выхода оправки 36 в ее верхнем конце выполнена канавка 40, а в стенке втулки 34 - отверстие, в которое помещен шарик 41.

Свободный конец оправки 36 содержит расположенные последовательно снизу вверх направляющий цилиндрический участок и сопряженный с ним меньшим осно- ванием конический участок,

В упорном стакане 19 выполнены отверстия 42 и пазы 43, а в корпусе 1 - паз 44 для замены резца 6.

На съемном кольце 17 выполнены вы- ступы 45 с отверстиями для крепления этого кольца к корпусу 1.

Устройство работает следующим образов.

Хвостовик 25 устройства устанавлива- ют в шпиндель многошпиндельной головки и сообщают устройству вращательное движение и осевое перемещение. В процессе осевого перемещения направляющая часть оправки 36 входит в отверстие направляю- щей втулки клапана. Поскольку устройство имеет часть, связанную со шпинделем жестко и плавающую относительно нее часть, а диаметр направляющей части оправки 36 максимально приближен к диаметру отвер- стия втулки направляющей, ось оправки 36 ориентируется вдоль оси отверстия втулки направляющей. При дальнейшем осевом перемещении устройства вниз конический участок оправки 36 упирается в кромку от- верстия и прижимается пружиной 39. За счет возникновения сил трения оправка 36 останавливается. Происходит автоматиче- ское подстраивание устройства поД параметры направляющей втулки клапана. Осевая ориентация этого отверстия и расстояние от торца этой втулки до торцовой поверхности седла клапана не влияют на точность обработки.

При дальнейшем опускании устройства упорный стакан 19 упирается в торцовую часть седла клапана. При неперпендикулярности торца седла клапана относительно оси отверстия втулки направляющей стакан перекрашивается, его ось смещается отно- сительно вертикальной оси корпуса 1 и жестко связанной с ним кольца 17. Так как между кольцом 17 и упорным стаканом 19 имеется радиальный зазор, обеспечивается их независимая друг от друга ориентация.

Коническая поверхность стакана взаимодействует со сферической поверхностью шайбы 20. Сферическая шайба 20 перемещается вверх, зазор между подшипником 22 и опорным кольцом 21 выбирается. Корпус

1и кольцо 21 взаимодействуют в осевом направлении при посредстве буртика 23.

Вследствие того, что стакан 19, сферическая шайба 20 и упорный подшипник 22 оказываются зажатыми между седлом кла- .пана и опорным кольцом 21, за счет сил трения упорный стакан 19 и сферическая шайба 20 останавливаются.

При дальнейшем движении шпинделя вниз выбираются зазоры между внутренней торцовой поверхностью хвостовика 25 и шариками 29 плавающей муфты 26. Хвостовик 25, воздействуя на шарики 29, перемещает вниз толкатель 12. При этом происходит перемещение связанного с толкателем резцедержателя 2, сопровождающееся сжатием пружин 16.

При сжатии пружин 16 и воздействия на резцедержатель 2 толкателя 12, а также при взаимодействии штифта 8 с поверхностями паза 7, нижняя часть 3 резцедержателя

2перемещается приближенно параллельно самой себе. Длина паза 7 обеспечивает ход резца 6, превышающий размер фаски.

Вследствие того, что зона контакта штифта 8 с пазом 7 смещена к упругому элементу 4, более удаленному от резца 6. нагрузки, действующие на упругие элементы, распределяются.более равномерно, уменьшается возможность углового поворота резцедержателя 2, обусловленного наличием зазором между поверхностями паза 7 и штифта 8.

Крутящий момент от хвостовика 25 через муфту 26 передается на толкатель 12, а затем через штифты 14 на корпус 1 и далее на резцедержатель 2.

Подача нижней части 3 резцедержателя 2 сопровождается изгибом упругих элементов 4 в вертикальной плоскости. При этом изгибу подвергаются только нижние части упругих элементов 4. Верхние концы упругих элементов 4 поворачиваются вокруг штифтов 11, не изгибаясь.

При вращении устройства происходит также изгиб упругих элементов 4 резцедержателя 2 вокруг вертикальной оси. аким образом, за счет сил упругости выбираются зазоры, как между вертикальными стенками паза и резцедержателя 2, так и между стенками наклонного паза 7 и штифтом 8 и исключается вибрация резца 6 во время резания.

Наличие зазора между плавающей частью устройства и частью, жестко связанной

со шпинделем, исключает влияние на точность обработки фаски несоосности оси шпинделя и оси направляющей втулки клапана.

При дальнейшем движении толкателя 12 вниз он упирается торцом в корпус 1. Движение вниз прекращается, рабочий ход завершен. При перемещении устройства вверх его элемента возвращаются в исходное положение.

При необходимости замены резца б, упорный стакан 19 проворачивается со совладения паза 43 с местом, где происходит при замене резец 6. При этом отверстие 42 окажется напротив паза 44 и винта 9, которым крепится резец 6. Ослабляют винт 9, через паз 43 удаляют старый резец и устанавливают новый. Затягивают винт 9.

При необходимости перехода на обработку деталей другого типоразмера седел клапанов, заменяют съемное кольцо 17 и регулируют вылет резца b

При достижении зазора в сопряжении втулка 34 - оправка 36 выше допустимого, при котором точность обработки фасок становится ниже допустимой, производят замену этих деталей.

Формула изобретения

Устройство для обработки фасок на седлах клапанов, содержащее корпус с пазом, в котором установлен с возможностью пере- мещения резцедержатель, связанный посредством упругих элементов с подпружиненным относительно корпуса толкателем, связанный с толкателем хвостовик, закрепленный в корпусе перпендикулярно относительно паза штифт, сопряженный посредством лысок и наклонным пазом в резцедержателе, размещенный на корпусе упорный подшипник, установленный соосно корпусу с возможностью относительного вращения упорный стакан, предназначенный для взаимодействия с торцом обрабатываемой детали, и подпружиненную

относительно корпуса центрирующую оправку, установленную в закрепленной в корпусе соосно с ним направляющей втулке с возможностью вращения и ограниченного осевого перемещения, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности обработки, хвостовик снабжен закрепленным на нем защитным стаканом, охватывающим с радиальным зазором верхнюю часть корпуса и толкатель, который связан с хвостовиком посредством введенной в устройство плавающей муфты и установлен на введенных в устройство закрепленных на корпусе направляющих штифтах, при этом устройство снабжено закрепленными в толкателе

штифтами, на концах упругих элементов выполнены отверстия, посредством которых упругие элементы установлены на штифтах с возможностью поворота, упорный стакан установлен с возможностью взаимодействия в верхней части с введенной в устройство сферической шайбой, установленной на корпусе с возможностью взаимодействия с упорным подшипником, а с нижней стороны - с введенными в устройство съемным кольцом, закрепленным на корпусе, причем штифт в корпусе и резцедержатель расположены относительно корпуса со смещением в противоположных направлениях, паз в резцедержателе выполней открытым с нижней стороны, на центрирующей оправке выполнена кольцевая проточка, а в направляющей втулке - радиальное отверстие, в котором установлен с возможностью взаимодействия с кольцевой

проточкой введенный в устройство шарик

Фиг. 2

5-6

8

Фиг.З

ВидВ

W

Фиг. 6

Редактор В.Бугренкова

Составитель А.Сапенок Техред М.Моргентал

Вид Г

Фиг. 5

Фиг. 7

Корректор М.Демчик