Инструмент для обработки внутренних цилиндрических поверхностей Советский патент 1992 года по МПК B24B19/06 B24B31/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к инструментам для обработки заготовок с. использованием центробежно-планетарного движения, и может быть применено в подшипниковой промышленности для окончательной обработки наружных подшипниковых колец.

Известно устройство для абразивной обработки, содержащее цилиндрические сегменты с выступом на их плоских нерабочих поверхностях, опорные корпуса и размещенные между корпусами и каждым сегментом пружины растяжения. Инструмент-прототип при простоте конструкции имеет недостаток: не обеспечивает требуемую производительность.

Целью изобретения является повышение производительности при обработке беговых дорожек подшипниковых колец.

На фиг.1 показана схема расположения инструментов с обрабатываемыми кольцами; на фиг.2 - продольный разрез по кольцам и инструментам; на фиг.З - поперечный разрез в рабочем положении цилиндрических сегментов; на фиг.4 - то же, в отведенном положении цилиндрических сегментов; на фиг.5 - развертка рабочей поверхности инструмента.

Обрабатываемые кольца 1 установлены слоями в кассете 2 и закреплены крышкой 3. Кассеты 2 расположены равномерно в барабанах 4, равномерно расположенных на планшайбе 5. Кассеты 2 и барабаны 4 снабжены приводами вращения (не показаны). Внутри кассеты 2 соосно с ней встроен опорный вал 6, на который насажены втулки 7 корпусов инструментов с возможностью вращения относительно опорного вала 6 и съема с него. Корпус инструмента состоит из втулки 7 и монолитно выполненного с ней стержня 8. Рабочие элементы инструмента выполнены в виде цилиндрических сегментов 9 и выступа 10 на их плоских нерабочих поверхностях, ось которых расположена по радиальной оси симметрии каждого цилиндрического сегмента 9. Выступы 10 цилиндрических сегментов 9 выполнены полыми, охватывающими отверстиями 11, например, квадратного сечения соответствующий стержень 8. Цилиндрические сегменты 9

сл

с

VI XI со о о о

имеют возможность перемещаться относительно стержня 8 вдоль радиальной оси симметрии, т.е. от и к оси Н кольца 1, Цилиндрические сегменты 9, кроме того, мме- ют дополнительную упругую связь с втулкой 7 корпуса в виде пружины 12 растяжения. На цилиндрических сегментах 9 установлены грузы 13, Они закреплены симметрично выступу 10, например, посредством резьбового соединения с возможностью сьема и изменения массы за счет размеров либо удельного веса материала. Размеры рабочей поверхности 14 цилиндрических сегментов 9 инструмента составляют по дуге не менее 1/4 длины окружности обрабатываемой поверхности 15 кольца 1, а по ширине соответствуют ее ширине. На рабочей поверхности 14 выполнены канавки 16, имеющие зигзагообразную форму. В теле цилиндрических сегментов 9 выполнены сквозные параллельные оси выступов отверстия 17, выходящие в канавки 16, Через отверстия 17 и канавки 16 абразивная суспензия имеет возможность проходить к рабочей поверхности 14 каждого цилиндрического сегмента 9, Для улучшения ее перемещения с торцов цилиндрических сегментов 9 также выполнены канавки 18, соединенные с канавками 16. Таким образом, при вращательном движении кольца 1 с обрабатываемой поверхностью 15 имеют возможность одновременно контактировать рабочая поверхность 14 цилиндрических сегментов 9 инструмента и прокачиваемая по канавкам 16 абразивная суспензия. Частицы металла, снятые с обрабатываемой поверхности 15, также имеют возможность удаляться по канавкам 16. При вращающихся барабанах 4, кассетах 2 и кольцах 1 (фиг.З) цилиндрические сегменты 9 инструмента имеют возможность находиться на наибольшем удалении от оси Н. При остановленных барабанах 4 и кольцах

1(фиг.4) цилиндрические сегменты 9 находятся в наибольшем приближении к оси Н, входя в контур ограничивающей поверхности 19. В таком положении цилиндрических сегментов 9 имеется возможность свободного сьема обработанных колец 1 из кассет

2v установки новой партии колец 1.

Инструмент работает следующим.образом.

Перед началом технологической операции центробежно-планетарный агрегат настраивается. Для этого в каждую кассету 2 на опорный вал 6 устанавливаются слоями инструменты путем нанизывания втулок 7. Затем в кассеты 2 устанавливают слоями необработанные кольца 1 и закрепляют крышкой 3. Барабаны 4 наполняются абразивной суспензией и герметично закрываются. Абразивная суспензия через окна в кассетах поступает в рабочую зону. Включается электродвигатель. Барабаны 4 получают равномерное вращение с угловой скоростью о) вокруг оси IHI. Кассеты 2 вместе с кольцами 1 при этом получают вращение с угловой скоростью (ог вокруг оси

0 Н. В итоге обрабатываемые кольца 1 участвуют в плоскопарзллельном центробежно- планетарном движении. Цилиндрические сегменты 9 инструментов под действием центробежных сил перемещаются вдоль

5 стержня 8 и прижимаются рабочей поверхностью 14 к обрабатываемой поверхности 15 колец 1 в зонах, наиболее удаленных от оси li-ll. Поскольку кольца 1 принудительно вращаются вокруг оси I-I, то цилиндриче0 ские сегменты 9 получают относительное движение вдоль обрабатываемой поверхности 15. При этом абразивная суспензия проникает через отверстия 17 в канавки 16, 18 и осуществляет дополнительный сьем ме5 талла прежде всего с вершин волн периодических погрешностей, имеющихся, на обрабатываемой поверхности 15. Частицы снимаемого металла вымываются вдоль канавок 16 через отверстия 17, расположен0 иые на противоположной стороне цилиндрических сегментов 9 относительно их радиальной оси симметрии. Через заданное время двигатель выключается. Барабаны 4 и кассеты 2 с кольцами 1 прекращают

5 вращение. Абразивная суспензия сливается. Крышка открывается. Кольца 1 снимаются. При остановке барабанов 4 цилиндрические Сегменты 9 перемещаются вдоль стержня 8 к оси I-I под действием

0 пружины 12 и занимают исходное положение.

Пример реализации. Инструмент для обработки внутренних цилиндрических по5 верхностей был испытан на центробежно- планетарной установке АС-90 в условиях ПО ГПЗ-4. Обрабатывались беговые дорожки наружных колец роликовых подшипников типа 32310АЕ. Цилиндрические

0 сегменты изготавливались из спецчугуна. Абразивную суспензию из микропорошка М14 и веретенного масла в пропорции 1:10 заливали в барабаны. Частота вращения планшайбы 160 об/мин. Частота враще5 ния барабанов, кассет с кольцами также 160 об/мин. Производительность повысилась на 35%. До обработки поверхности беговой дорожки колец имели шероховатость Ra 0,4-0,63 мкм, отклонения от круг- лости Но мкм. После обработки те же

критерии были равны: Ra 0,12-0.25 мкм, Н0 2-3 мкм.

Инструмент позволяет повысить производительность, а также уменьшить погрешность и шероховатость поверхности.

Формула изобретения Инструмент для обработки внутренних цилиндрических поверхностей, содержащий цилиндрические сегменты с выступом на их плоских нерабочих поверхностях, ось которых расположена по радиальной оси симметрии каждого сегмента, опорные корпуса и размещенные между корпусами и каждым сегментом пружины растяжения,

отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при обработке беговых дорожек подшипниковых колец, инструмент снабжен установленными на каждом из сегментов симметрично выступу сменными грузами и закрепленными на корпусах соосно с выступами сегментов стержнями, выступы сегментов выполнены

0 полыми ухватывающими соответствующий стержень, корпуса установлены последовательно на введенном в инструмент опорном валу, а в сегментах выполнены сквозные параллельные оси выступов отверстия для

5 прохода абразивной суспензии к рабочей поверхности каждого сегмента.

Использование: для обработки беговых дорожек подшипниковых колец. Сущность изобретения: сегменты с выступами вводят в обрабатываемое изделие. Между опорным корпусом и сегментом установлены пружины растяжения. На сегментах размещены сменные грузы. Выступы на сегментах выполнены полыми, и в них расположены стержни корпусов. Корпуса закреплены на валу, а в сегментах выполнены отверстия для прохода абразивной суспензии к обрабатываемой поверхности изделия. 5 ил.

Ъа1

19

ФигЗ

V

Щ/г1