Устройство для чистовой обработки плоскостей Советский патент 1992 года по МПК B24B37/04 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для абразивной обработки фланцев корпусных деталей.

Известно устройство, содержащее дисковый притир и эксцентриковый механизм привода, выполненный в виде эксцентричной втулки, внутри которой с отклонением от параллельности размещен невращающийся вал, жестко связанный с притиром и упруго - со станиной, а втулка снабжена двумя противовесами. Производительность данного устройства ограничена весом доводимых деталей и прижимных грузов, которые не всегда являются достаточно тяжелыми. Устройство не предполагает динамического режима работы, при котором рабочая нагрузка многократно превышала бы вес деталей, поэтому резервы производительности устройством не реализуются.

Целью изобретения является повышение качества обработки и создание динамического режима нагружения.

Для достижения этой цели в устройстве, содержащем дисковый притир, связанный посредством невращающегося вала и снабженной противовесом эксцентричной втулки с приводом колебаний, невращающийся вал соединен с притиром через шарнир, а привод колебаний установлен с возможностью наклона на горизонтальной оси.

Такое техническое решение дает возможность в дополнение к основному круговому колебательному движению притира в горизонтальной плоскости придать ему вертикальные колебания регулируемой амплитуды. Эти колебания обеспечивают устройству импульсный режим работы, при котором при той же массе обрабатываемых деталей нагрузки на них многократно воэраV|

СЛ Ю О

О

стают и повышается съем материала даже такого твердого, как керамика. При этом динамика процесса плавно регулируется простым изменением угла наклона привода, а при нулевом угле устройство по кинематике приближается к своему прототипу.

Кинематическая схема устройства показана на чертеже в поперечном разрезе (фиг.1) и в сечении по горизонтальной оси при нулевом наклоне привода (фиг.2).

Притир 1, установленный на упругих фиксирующих элементах в виде винтовых пружин 2, связан через шаровый шарнир 3 с невращающимся валом 4, который на ра- диально-упорных подшипниках смонтирован внутри эксцентричной втулки 5, Втулка 5 на собственных подшипниках установлена в корпусе 6 привода и соединена с закрепленным на нем электродвигателем М1 регулируемой частоты вращения. Корпус 6 закреплен в центровом. держателе 7, горизонтальная ось которого проходит вблизи центра шарового шарнира 3. Посредстом червячно-винтового механизма 8 корпус б вместе с приводом имеет возможность изменять наклон относительно вертикали с приводом от электродвигателя М2 или ручного маховика.

Для балансировки элементов привода служит противовес 9, закрепленный на втулке 5. Второй противовес для компенсации момента инерционных сил здесь не требуется, поскольку шарнир 3 не передает момент и разгружает от него привод.

Двигатели М1 и М2 связаны с блоком программного управления ВПУ, к входу которого подключен датчик 10 вертикальных нагрузок на притир.

Устройство работает следующим образом. От электродвигателя М1 эксцентричная втулка 5 получает вращение, которое преобразуется ею в круговое колебательное движение вала А и через шарнир 3 передается притиру 1. Винтовые пружины 2, на которых расположен притир, за счет сдвиговой деформации допускают поступательное колебание притира с установленной эксцентриситетом втулки амплитудой, но ограничивают его поворот. Поскольку ось втулки 5 наклонена относительно вертикали, при ее вращении появляется вертикальная составляющая колебаний, которая также через шарнир 3 передается притиру 1.

Амплитуда вертикальных колебаний пропорциональна синусу угла наклона, который плавно регулируется на ходу с помощью механизма 8 автоматически от двигателя М2 или вручную. При этом корпус б привода поворачивается на оси 7 от 0 до 15°, в последнем случае амплитуда вертикальных колебаний составляет 1 /4 амплитуды горизонтальных колебаний, что достаточно для динамического режима. Независимо от наклона привода пружины 2

сохраняют горизонтальное положение притира и амортизируют его вертикальные колебания.

Кроме указанных двух поступательных колебаний с равными скоростями всех точек

0 притир совершает качательное колебание относительно центра шарнира 3. Оно вызывается силой инерции притира, которая при вращении втулки 5 непрерывно меняет направление. В соответствии с этим поверх5 ность притира описывает пологий конус, высота которого зависит от жесткости пружин 2. Такое бегущее по кругу конусообразное колебание способствует перемещению обрабатываемых деталей по всей поверхно0 сти притира и длительному сохранению его плоскостности.

Обрабатываемые детали свободно располагаются на поверхности притира и прижимаются к нему силой собственного веса и

5 добавочных грузов. От круговых колебаний притира они удерживаются силами инерции, но получают медленное перемещение по притиру за счет его качательных конусообразных колебаний. Вертикальные коле0 бания притира обеспечивают импульсный режим работы, при котором вертикальные нагрузки на обкатываемую поверхность многократно возрастают по сравнению со статическими. Они повышаются при увели5 чении угла наклона привода и частоты колебаний и зависят от массы доводимых деталей. За счет управления этими параметрами устройство может изменять режим работы от жесткого ударного с отрывом

0 деталей от поверхности притира до мягкого бессрывного режима со сглаженными импульсами и переходом на чистое скольжение с постоянным давлением.

Для этого по программе, введенной в

5 ВПУ, и сигналам датчика 10 вертикальных нагрузок блок программного управления устанавливает начальную частоту колебаний двигателем М1 и угол наклона привода двигателем М2 так, чтобы процесс обработки

0 был наиболее интенсивным. По мере сьема припуска и улучшения плоскостности обрабатываемой поверхности угол наклона уменьшается, а частота колебаний увеличивается. Обработка завершается полиро5 взнием при нулевом угле наклона, сопровождающимся снижением микронеровностей и повышением чистоты поверхности. В результате динамического программирования при минимальном времени обработки устройство обеспечивает

получение поверхности с повышенными эксплуатационными свойствами.

Формула изобретения

1. Устройство для чистовой обработки плоскостей, содержащее дисковый притир, связанный посредством невращающегося вала и снабженной противовесом эксцентричной втулки с приводом колебаний, а посредством упругих элементов - со станиной, отличающееся тем. что. с целью

повышения качества обработки и интенсификации процесса, невращающийся вал соединен с притиром посредством шарнира, а привод колебаний установлен с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, при этом упругие элементы выполнены в виде винтовых пружин, равномерно расположенных по окружности.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно снабжено блоком программного управления, связанным с приводом колебаний и механизмом его поворота.

10

Использование в абразивной обработке при доводке плоских поверхностей корпусных деталей инерционным способом без применения крепежных приспособлений. Устройство содержит дисковый притир 1. связанный посредством невращающегося вала 4 и эксцентричной втулки 5 с приводом колебаний М1. Причем вал соединен с притиром через шарнир 3, а привод колебаний установлен с возможностью наклона на горизонтальной оси. Такое решение дает возможность в дополнение к основному круговому колебательному движению притира в горизонтальной плоскости придать ему вертикальные колебания регулируемой амплитуды. Эти колебания обеспечивают устройству импульсный режим работы. Динамика процесса плавно регулируется блоком программного управления за счет наклона привода двигателем М2 и изменения частоты колебаний двигателем Ml. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

А-А

фиг