Устройство для чистовой и отделочной обработки Советский патент 1993 года по МПК B24B5/02 B24B41/04 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в конструкциях шлифовальных и полировальных станков. Особенно эффективен привод при использовании эластичных инструментов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения диапазона регулирования параметров осцилляции.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, вид в аксояометрии; на фиг.2 - вид А на фиг.1: на фиг.З - вариант конструкции с нажимными механизмами в виДе подпружиненных наконечников; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З.

На валу 1, установленном в подшипниках 2, закреплена сферическая опора 3. на которой с возможностью покачивания в любой плоскости установлен дисковый инструмент 4. В одной горизонтальной плоскости с осью вала 1 находится ось обрабатываемой детали 5. На вертикальной оси 0-0 в направляющих 6 с возможностью осевого перемещения смонтированы толкатели 7- 10.

Валу 1 сообщают вращение, которое через сферическую опору 3 передается инструменту 4. Частота вращения должна быть достаточна для возникновения дискового инструмента 4 совпадает с осью вала 1, а торцы инструмента 4 займут положение, строго перпендикулярное оси вала 1. С помощью толкателя 7 воздействуют на торец инструмента 4, который под ее действием будет поворачиваться вокругоси 0-0 на угол р из положения I в положение II (действие толкателя 10 аналогично действию толкателя 7).

/

с

00

о

00

о ел

00

Прекращают воздействие толкателя 7 на торец инструмента 4. Последний вновь займет положение I.

Под воздействием на торец инструмента толкателей 8 или 9 диск повернут вокруг оси 0-0 в положение III на фиг.2.

При попеременном воздействии толкателей 7 и 8 (или 9 и 10, или 7 и 9, или 8 и 10) на торцы инструмента 4 последний будет раскачиваться вокруг оси 0-0 из положения II в положение III и обратно, оставляя на поверхности вращающейся детали 5 синусоидальный след.

На фиг.З, 4 приведен вариант конструкции с нажимными механизмами, выполнен- ными в виде подпружиненных наконечников и расположенными по разные стороны инструмента на одной оси.

На валу II (фиг.З) выполнена сферическая опора 12, на которой смонтированы фланцы 13 и 14, между которыми закреплен дисковый инструмент 15 (например, абразивный круг, полировальный круг и т.п.). Вал II установлен в подшипниках 16. В сферическую опору запрессован штифт 17, во фланцы 13 и 14 - штифт 18.

На станине станка или суппорте закреплены два кронштейна 19 и 20, в отверстиях которых с возможностью осевого перемещения установлены ползуны 21. В отверстиях ползунов установлены тарированные пружины 22, на которые с радиальным зазором опираются вставки 23, выполненные из антифрикционного материала (например, из фторопласта), и шарики 24. Последние предохранены от выпадения завальцовкой. Тяга 25 смонтирована на ползунах 21 и закреплена на них винтами 26. Таким образом ползуны 21 и тяга 25 представляют собой единое целое.

Сообщают вращение детали 27 (фиг.4). Валу 11 (фиг.З) сообщают вращение с частотой п, достаточной для возникновения гироскопического эффекта. Вращение передается через сферическую опору 12, штифты 17 и 18, фланцы 13 и 14 на дисковый инструмент 15. Средняя плоскость инструмента 15 займет положение перпендикулярное оси вала 1. Ползуну 21 (или тяге 25) сообщают возвратно-поступательное перемещение от любого источника. (Таковым может быть кулачковый механизм, эксцентриковый и т п ). Шарики 24 поочередно воздействуют на фланцы 13 и 14 инструмента противопопожно направленными силами, требуемая величина которых обеспечивается тарированными пружинами 22. При этом шарики свободно катятся по фланцам 13 и 14. опмр.чпь н-ч всмкки 23

Под очередным воздействием противоположно направленных осевых сил инструмент 1 начинает покачиваться вокруг оси 0-0, а его режущие элементы будут оставлять на детали взаимно пересекающиеся синусоидальные следы. Процесс обработки интенсифицируется.

Частоту осцилляции возвратно-поступательного движения ползунов 21 (совместно с тягой 25) и усилие тарированных пружин 22 выбирают в зависимости от конкретного метода обработки и инструмента (тонкое шлифование, полирование войлочными кругами, центробежный наклеп и т.д.).

Угол процессии 1/ (в радианах) можно рассчитывать по формуле:

20

у

30F-r-

5

0

5

0

5

0

5

где F - сила воздействия толкателя на торец инструмента;

т- время воздействия толкателя;

I - плечо действия силы F;

lz - момент инерции инструмента;

п - частота вращения инструмента,

Варьируя значениями факторов,.приведенных в формуле, можно в широких пределах изменять величины параметров осцилляции 1/) или т.

Вибраций на возникает, т.к. масса деталей, которые осуществляют возвратно-поступательное вращение, (ползуны 21 и тяга 25) весьма мала, а гироскоп инерцией не обладает. В результате повышается производительность обработки и качество обрабатываемой детали.

Кроме того, упрощена по сравнению с прототипом конструкция узла осцилляции, а сам узел осцилляции удален с вала 11 и размещен на суппорте. Тем самым вал 11 и его подшипники разгружены от дополнительных радиальных сил, что приводит к повышению их долговечности и надежности.

Технологические возможности устройства широки. Возможно использование станков различных типов для обработки разнообразных поверхностей; наружных и внутренних поверхностей вращения различной конфигурации, плоских поверхностей, поверхностей сложной формы (лопатки, турбин и т.п.). Возможны различные варианты комбинации подач:

1. Обработка с радиальной (поперечной) подачей инструмента или детали.

2. Обработка с осевой (продольной) подачей инструмента или детали.

3. Обработка без подачи. Формулаизобретения Устройство для чистовой и отделочной обработки, содержащее шпиндель изделия, расположенный параллельно ему вал со сферическим шарниром, на котором установлен держатель инструмента, и механизм осцилляции с приводом перемещения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения диапазона регулирования параметров осцилляции, механизм осцилляции

0

выполнен в виде кронштейнов, установленных по обе стороны держателя инструмента и имеющих расположенные в плоскости, проходящей через ось вала держателя, отверстия, в которых размещены связанные между собой и с приводом перемещения ползуны с подпружиненными наконечниками, предназначенными для взаимодействия с торцами держателя, при этом плоскость расположения отверстий не совпадает с плоскостью, проходящей через оси шпинделя изделия и вала.

Использование: в станкостроении и в конструкциях шлифовальных и полировальных станков. При использовании эластичных инструментов. Сущность: на валу 11, установленном в подшипниках 16, закреплена сферическая опора 12, на которой с возможностью покачивания установлен дисковый инструмент. В кронштейнах 20 и 19 размещены ползуны 21. Валу 11 сообщают вращение, которое через опору 12 передается на инструмент 15. С помощью ползунов 21 попеременно воздействуют на торцы инструмента. Под их воздействием инструмент 15 покачивается, оставляя на поверхности вращающейся детали синусоидальные следы. 4 ил.