Шлифовально-полировальныйСТАНОК Советский патент 1981 года по МПК B24B13/00 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для ШЛИФОВКИ и полировки высокоточных оптических поверхностей методом притира. Известен шлифовально-полировальный станок, содержащий станину со смонтированными на ней нижним звеном с приводом вращения и верхним звеном с приводом качательного движ кия и нагрузочным устройством, осна щенным пневмокамерой диафрагменного типа TI . Недостатком известной конструкци является совмещенность функций веду щего и нажикйого коромысел, что не позволяет в достаточной мере стабил зировать среднюю величину давления и равномерность ее распределения в моменты выхода верхнего звена за край нижнего. Цель изобретения - повышение точ ности обработки. Поставленная цель достигается те что нагрузочное устройство выполнено в виде равноплечего параллелогра много- шарнирно-стержневого механизм содержащего нажимное коромысло и по воротную штангу, шарнирно соединенные со станиной, шатун с роликом и ведомое коромысло, несущее V-образный регулируемый кулачок, связанный посредством роликового толкателя с расположенным на нажимном коромысле ползуном, соединенным с пневмокс1мерой,а станок снабжен- связанными между собой и с верхним звеном мостиком, дуговой вилкой и ведущим коромыслом, соединенным со станиной и с нажимным коромыслом соответственно через введенные в станок крестовину, и регулируемый упругий элемент, при этом мостовик шарнирно установлен на верхнем звене с возможностью взаимодействия с нагрузочным устройс твом посредством упомянутого ролика. Кроме того, станок снабжен инерционной приставкой, связанной с верхним звеном посредством введенной в станок повьпиающей зубчатой или фрикционной передачи. , На чертеже показана кинематическая схема станка. Шлифовально-полировальный станок содержит станину 1 и закрепленные на ней нижнее звено 2 с приводом 3 вращения, верхнее звено 4 с приводом 5 качательного.движения и йагрузочное устройство с пневмокамерой 6 диафрагменного типа. Нагрузочное устройст- во выполнено в виде равноплечего параллелограммного шарнирно-стержневого механизма, одно плечо которого нажимное Коромысло 7,, второе - поворотная штанга 8, третье - шатун У, четвертое - ведомое коромысло 10,причем нажимное коромысло 7 соединено со станиной 1 станка через двойной цилиндрический шарнлр 11 и двойной .цилиндрический шарнир 12, крестовину 13, а поворотная штанга 8 через двойной цилиндрический цилиндр 14.Шатун 9 связан с ведомым коромыслом 10 через двойной цилиндрический шарнир IS, а с нажимным коромыслом 7 через двойной цилиндрический шарнир 16.

Ведомое коромысло 10 соединено с поворотной штангой в через сферичес кий шарнир 17 и снащено V-образным регулируемым кулачком 18, сопряженным посредством роликового толкателя 19 и ползуна 20, расположенного на коромысле 7 и связанного-с пневмокамерой б диафрагменного типа.Верхнее звено 4 кинематически связано с мостиком 21, закрепленным на нем через цилиндрический шарнир 22 и взаимодействует с нагрузочным уЬтройстBOW посредством ролика 23, перемещающегося по этому мостику 21 и установленного перпендикулярно цилиндрическому шарниру 15, соединяющему шатун 9 и ведомое коромысло 10. Привод 5 . качательного движения взаимодействует с верхним звеном 4 через луговую вилку 24, соединенную с мостиком 21 через двойной цилиндрический шарнир 25, Ведущее коромысло 26 соединено одним концом с дуговой вилкой 24 через двойной цилиндрический шарнир 27, другим - со станиной 1 станка через двойной цилиндрический шарнир 11 крестовину 13 и двойной цилиндрический шарнир 12, с нажимным коромыслом 7 - через регулируекалй упругий элемент 28. При этом станок снабжен также регулируемой Инерционной приставкой, содержащей синхронно раздвижные rpyfiH 29, связанные между собой посредством шестерни 30 и корпуса 31 с фиксатором 32, вал которого (корпуса) жестко соединен с приводной шестерней 33 или приводным фрикционным роликом, а через подшипник 34 и крон,штейн 35 - с мостиком 21. Инерцион-. ная приставка кинематически связана с верхним звеном 4 станка через приводную шестерню 33 (приводной фрикционный ролик) и зубчатое колесо 36 или (фрикционный диск), жестко и соосно закрепленное на верхнем звене 4

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подаче давления воздуха в пневмокамеру 6 диафрагменного типа, она своим рабочим усилием поворачивает вниз относительно двойного цилиндрического шарнира 11 нажимное коромысло 7, шатун 9 с роликом 23, ведомое коромысло 10, поворотную штан-, ГУ 8, а также связанные с нажимным коромыслом 7 через регулируемый упругий элемент 28 ведущее коромысло 26, дуговую вилку 24, мостик 21 с кронштейном 35, приводной шестерней 33, корпусом 31, шестерней 30, раздвижными грузами 29, регулируемой инерционной приставкой, а также зубчатое колесо 36 и верхнее звено 4. Это движение производится до момента соприкосновения верхнего звена 4 с. нижним звеном 2 станка. При запуске привода 3 вращения нижнего звена 2 это звено получает постоянную,принудительно задаваемую приводом ско-рость вращения относительно вертикальной оси. Вращение нижнего звена 2 за счет сил абразивного трения передается верхнему звену 4, зубчатому колесу 26, жестко связанному с ним, приводной шестерне 33, корпусу 31, шестерне 30 и раздвижным грузам 29 регулируемой инерционной приставки. При запуске привода 5 качательного движения ведущее коромысло 26, дуговая вилка 24, мостик 21 с кронштейном 35, приводной шестерней 33, корпусом 31, шестерней 30, раздвижными грузами 29 регулируемой .инерционной приставки, а также зубчатое колесо 36 и верхнее звено 4 приобретает периодическое качательное движение относительно вертикальной оси двойного цилиндрического шарнира 12 вместе с крестовиной 13. Одновременно такое же движение получает нажимное коромыс.ло 7 вместе с регулируемым упругим элементом 28, так как ведущее коромысло 26 кинематически связано с нажимным коромыслом 7 посредством двойного цилиндрического шарнира 11. Так как расстояния между двойными цилиндрическими шapниpatvот 12-16, 16-15 равны между собой, равным расстоянию между осью двойного цилиндрического шарнира 15 и сферического шарнира 17 и составляют половину расстояния между осью двойного цилиндрического шарнира 12 и вертикальной осью вращения нижнего звена 2 и верхнего звена 4.

Вертикальная проекция оси двойного цилиндрического шарнира 15 неизменно делит пополам текущее значение межцентрового расстояния нижнего звена 2 и верхнего звена 4 станка. Качательное движение нажимного коромысла 7, передающееся ведомому коромыслу 10 через шатун у, вызывает синх-. ройное этому движению изменение взаимного удаления вертикальных проекций, нажимного коромысла 7 и ведомого коромысла 10 с V-образным регулируемым кулачком 18, которое посредством V-образного регулируемого кулачка и роликового толкателя 19 преобразуется в поступательное движение ползуна 20 вдоль нажимного коромысла 7, вызывающее функционально зависимое изменение плеча, на котором пневмока мера б диафрагменного типа воздействует на нажимное коромысло 7 относительно двойного цилиндрического.шарнира 11. Изменение плеча силового воздействия пневмокамеры диафрагменного типа на нажимное коромысло 7 вЫ зывает прямо пропорциональное измене ние величины усилия, передающегося от нажимного коромысла 7 шатуну 9, ролику 23, мостику 21, цилиндрическо му шарниру 22 и верхнему звену 4,опи рающемуся на нижнее звено 2, связанное со станиной 1 станка через привод 3 вращения. Возможность изменения угла раство ра У-образного регулируемого кулачка позволяет обеспечивать прямую пропорциональность текущего значения нагрузочного усилия, передающегося на ролик 23, текущему значению площади контакта нижнего звена 2 и верхнего звена 4 станка в широком диапазоне соотношений размеров этих звеньев - размерам элементов иагрузочного устройства. Выполнение нагрузочного устройства в виде равноплечего шарнирно-стер жневого механизма позволяет предельно стабилизировать не только среднюю величину, но и равномерность распределения давления и интенсивность абразивного износа в зоне контакта нижнего звена 2 и верхнего з-ве на 4 станка. Управление средней вели чиной давления и ее равномерностью осуществляется регулируемым упругим элементом 28. Предлагаемая для использования в данном станке инерцион ная приставка позволяет в широких пределах управлять законом свободного вращения верхнего звена 4 станка посредством изменения взаимного удаления синхронно раздвижных грузов 29. Выбранное положение синхронно раздвиженных грузов 29 устанавливает ся фиксатором 32 и шестерней 30. Предлагаемый станок позволяе.т повысить точность формообразования оптических поверхностей в 1,5 раза по сравнению с технологическими возможностями традиционного оборудования оптического производства. Применение регулируемой инерционной приставки позволяет еще в большей степени повысить точность формообразования за счет возможности тонко управлять распределением-интенсивности износа кольцевых зон изделия и отказаться от операций ручной подрезки поверх- ности инструмента, составляющих основу известных технологических процессов формообразования. Кроме того, изобретение, позволяет достичь существенно большей производительности прецизионного формообразования, полностью предотвращать появление субъективных ошибок оптикаоператора при ручной подрезке инструмента, осуществлять съем излишнего слоя материала изделия в заданных кольцевых зонах более рационально. Формула изобретения 1.Шлифовально-полировальный станок, содержащий станину со смонтированными на нем нижним звеном с приводом вращения и верхним звеном с приводом качательного движения и нагрузочньлм устройством, осноцценным пневмокамерой диафрагменного типа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, нагрузочное устройство выполнено в виде равноплечего параллелограммного шарнирно-стержневого-механизма, содержаще по нажимное коромысло и поворотную штангу, шарнирно соединенные со станиной, шатун с роликом и ведомое коромысло, несущее V-образный регулируемый кулачок, связанный посредством роликового толкателя с расположенным на нажимном коромысле ползуном, соединенным с пневмокамерой, а станок снабжен связанными между собой и верхним звеном мостиком, дуговой вилкой и ведущим коромыслом, соединенным со станиной и с нажимным коромыслом соответственно через введенные в станок крестовину и регулируемый упругий элемент, при этом мостик шарнирно установлен на верхнем звене с возможностью взаимодействия с нагрузочным устройством посредством упомянутого ролика. 2.Станок по п. 1, отличающ и и с я тем, что он снабжен инерционной приставкой , связанной с верхним эвеном посредством введенной в станок зубчатой или фрикционной переачи. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Полировально-доводочный станок, одель ПД-500м. Минский филиал НИТИОЦ 1971.