Копировальное устройство Советский патент 1993 года по МПК B23B5/24 

Ј

Изобретение может быть использовано при обработке наружных криволинейных поверхностей поршней двигателей внутреннего сгорания. Копировальное устройство содержит копир, выполненный в виде тела вращения с криволинейной образующей и закрепленный на ведомой шестерне параллельно ее оси и с эксцентриситетом а - 4, К е. где а - овальность поршня, мм; К - передаточное отношение плеч качающегося рычага с резцом; е - эксцентриситет копира, мм. Ведомая шестерня имеет число зубьев, равное удвоенному числу зубьев ведомой шестерни, входящей с ней в зацепление, и закреплена на шпинделе соосно с ним. 4 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано, в частности, для обработки наружных поверхностей поршней двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - упрощение конструкции при повышении точности копировального устройства для обработки поршней.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства, установленного на токарном станке; на фиг. 2 - участок А на фиг. 1; на фиг.. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема к расчету зависимости овальности поршня от угла его поворота при обработке на предлагаемом устройстве.

Копировальное устройство для обработки поршней и аналогичных деталей содержит ведущую 1 и ведомую 2 шестерни, установленные неподвижно на валах соответственно 3 и 4. Валы шестерен 1 и 2 уста- новлены в подшипниках корпуса 5

шестерен. Одним концом оал 3 ведущей шестерни 1 закреплен в шпинделе 6 станка 7, на другом его конце соосно, с помощью планшайбы (позиция не указана), установлен обрабатываемый поршень 8, поджимаемый центром задней бабки 9. Корпус 5 шестерен 1 и 2 после наладки устройства крепится с помощью кронштейна 10 к станине станка 7.

Копир 11, выполненный в виде тела вращения с криволинейной образующей, установлен на валу ведомой шестерни 2 с эксцентриситетом е и закреплен эксцентрично с помощью прецизионной шпильки 12. Копир 11 постоянно контактирует с толкателем 13, поверхность которого выполнена радиусной (Ri).

Толкатель установлен на качающемся рычаге 14, шарнирно закрепленном в резцедержателе 15 станка 7. На этом же рычаге 14 закреплена державка для алмазного раз00

ю

ю о

ы

ца 17. К поверхности копира 11 толкатель 13 прижимается с помощью пружины 18.

Устройство работает следующим образом. Обрабатываемую деталь 8 известным способом с помощью планшайбы закрепляют CQOCHO шпинделю б и параллельно оси копира 11.

При движении продольного суппорта 19 резец 17 профилирует обрабатываемую поверхность юбки поршня 8, получая перемещение от копира 11 при движении толкателя 13 вдоль его образующей, чем обеспечивается необходимая кривизна обрабатываемой поверхности в продольном направлении.

Одновременно резец 17 получает перемещение от копира 11 за счет его эксцентричного вращения вокруг оси ведомой шестерни (Ош), чем обеспечивается получение овальной формы поперечного сечения поршня 8. При этом копир 11 вращается в два раза быстрее обрабатываемой детали - поршня 8,

Закон изменения овальной формы поперечного сечения поршня 8 может быть .получен при рассмотрении (см. фиг. 4) относительного движения толкателя 13 по копиру 11, имеющему на всей длине поперечные сечения в виде круга, т.к. он является телом вращения.

При этом изменяющийся ход толкателя 13 определяется из выражения:

b ОшВ JKr-e ,

где е - эксцентриситет копира, мм;

ОкГ г - радиус копира, мм;

р - угол поворота обрабатываемой детали.

Минимальное значение хода толкателя 13, как следует из фиг. 4, равно Ьмин г-е.

Приращение хода толкателя 13 в зависимости от угла поворота,поршня ( р ) и соответственно копира 11 (2у), составит:

Д b b Ьмин (г - е -cos 1 р) - - ((г -е) е (1 cos 2 у) .

Тогда ход резца 17 и следовательно уменьшение радиуса поршня определяется из выражения;

AR K-Ab .

где К

ЕЖ

(см, фиг. 1) - отношение плеч

ДЖ качающегося рычага 14.

Подставив значение А Ь, получим:

AR Kf-l( 1 -cos 2 90)

Максимальное уменьшение радиуса поршня, равное половине его овальности, 5 будет при (/) 90°. т.е.

А Кмакс - т - К I

10

(1 - cos 2 90° ) 2 К I .

где а - овальность юбки поршня (разность большой и малой осей поршня), откуда

15

А Кмакс

4-K-l

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить трудоемкость изготовления поршней и повысить точность их обработки, что будет способствовать повышению надежности их работы в двигателе. Кроме того, устройство предназначено для универсальных токарных станков повышенной точности и просто в изготовлении, это позволит использовать его на ремонтных предприятиях, что будет способствовать снижению эксплуатационных затрат.

Предлагаемое устройство позволяет

при одном и том же диаметре поршня, без смены копира, а изменяя лишь его эксцентриситет, поворотом вокруг оси крепления, обрабатывать поршень с различной овальностью, что позволит снизить затраты на

опытно-конструкторские работы при доводке конструкции поршней.

Устройство позволит также снизить затраты на оснастку и на отладку ее при обработке поршней разных диаметров,

например, для ряда двигателей, с одной и той же овальностью. При этом достаточно лишь отвести поперечный суппорт 15 с резцом 17. закрепить поршень 8, например, большего диаметра, подвести резец 17 до

контакта с поверхностью поршня 8. включить привод.

Такая операция проста и не требует высокой квалификации станочника. Формула изобретения

Копировальное устройство для обработки поршней, имеющих постоянную овальность в поперечном сечении и переменную кривизну в продольном сечении, содержащее копир, выполненный в виде тела вращения с криволинейной образующей и закрепленный на ведомом валу, кинематически связанном с ведущей шестерней, закрепленной на шпинделе соосно с ним, копирный стержень с резцом и щупом, отличающееся тем. что. с целью упрощения

,5 А 3 89

/ / i

4

I

,„ i . «Jji i j|

Фиг.1

11 U 17

/,%&№

12

&UE

Фиг.4

14

Б

V