Станок для притирки отверстий

 

1. СТАНОК ДЛЯ ПРИТИРКИ ОТВЕРСТИЙ , содержащий соединенную с приводом возвратно-поступательного ч перемещения бабку, шпиндель изделия которой связан с приводом вращения, и связанную с задающим ус гройством инструментальную головку с неподвижным притиром, разжимный конус которого соединен посредством ма- . точной гайки с механизмом разжима, притира, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения управле-г ния станком, привод вращения шпинделя изделия снабжен соединенным с приводньлм двигателем инерционно-импульсным механизмом, двумя основными противоположно направленными : механизмами свободного хода, внут . ренние обоймы которых жестко закреплены на ведомом элементе инерционно-импульсного механизма, а наружные обоймы кинематически связаны с механизмом разжима притира, дополнительным механизмом свободного хо- . да, внутренняя обойма которого сое-, динена с .наружной обоймой противоположно направленного ему основного механизма свободного хода, а наружная обойма установлена неподвижно в корпусестанка, и двумя тормозными устройствами с автономными приводами, тормозные колодки которых установлены с возможностью контакта с наружными обоймами основS ных механизмов свободного хода, присл чем механизм режима притира выполнен , в. виде дифференциального механизму , кАждое центральное колесо кото рюго кинематически связано с наружной обоймой одного из основных механизмов свободного хода, а водило соединено с маточной гайкой механизма разжима притира, при этом наружная обойма одного из основных механизмов свободного хода кинематически связана с задающим устройствомсо со | 2. Станок по п.1,0 т ли ч а ющ и и с я тем, что задающее устройство выполнено в виде гидр,авлического насоса с регулируемым сопротив ,лением на вЬгходе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 10 9701 А б(5Ц В 24 В 37/02

Г ф ь. гм юаъ

) У ИОДНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I(21) 3427182/25-08 (22) 23.04.82 (46) 07.09,83. Бюл. Р 33 (72) В.Г.Белоглазов, A.И.Шалимов, И.у.Малиновский, В.И.Муравенко, А.В.Куница и В.В.Куница (71) Горловский филиал Донецкого ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (53) 621.9(088.8) (56) 1. Бабаев С.Г, и др. Притирка и доводка поверхностей деталей машин. М., Машиностроение, 1976, с.81.

2. Авторское свидетельство СССР

9 831589, кл. В 24 B 49/00, 1979 (прототип) . (54)(57) 1, СТАНОК ДЛЯ ПРИТИРКИ ОТВЕРСТКИ, содержащий соединенную с приводом возвратно-поступательного ., перемещения бабку, шпиндель изделия которой связан с приводом вращения, и связанную с задающим ус гройством инструментальную головку с неподвижным притиром, разжимный конус которого соединен посредством маточной гайки с механизмом разжима притира, отличающийся тем, что, с целью упрощения управле-. ния станком, привод вращения шпинделя изделия снабжен соединенным с

1триводным двигателем инерционно-им-, пульсным механизмом, двумя основными противоположно направленными механизмами свободного хода, внутренние обоймы которых жестко закреплены на ведомом элементе инерционно-импульсного механизма, а наружные обоймы кинематически связаны с механизмом разжима притира, дополнительным механизмом свободного хо- . да, внутренняя обойма которого сое-. динена с наружной обоймой противоположно направленного ему основного механизма свободного хода, а наружная обойма установлена неподвижно в корпусе станка, и двумя тормозными устройствами с автономными приводами, тормозные колодки которых установлены с возможностью контакта с наружными обоймами основных механизмов свободного хода, причем механизм режима притира выполнен в- виде дифференциального механизма, каждое центральное колесо кото рого кинематически связано с наружной обоймой одного из основных механизмов свободного хода, а водило соединено с маточной гайкой механизма раэжима притира, при-этом наружная обойма одного из основных механизмов свободного хода кинематически связана с задающим устройствоМ.

2. Станок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что задающее устройство выполнено в виде гидравлического насоса с регулируемым сопротив,лением на выходе.

1039701

О

Однако этот станок не обеспечивает высокую точность и производительность обработки из-за невысокой стабильной давления притира.

Известен также станок для притирки отверстий, содержащий соединенную с приводом возвратно-поступательного перемещения бабку, шпиндель изделия которой связан с приводом вращения, и связанную с задающим устройством инструментальную головку с неподвижньг притиром, разжимной конус которого соединен посредством маточной гайки с механизмом разжима притира, а также систему управления с функциональными электрическими блоками (2 .

Известный станок имеет сложную систему управления вследствие наличия различных датчиков и функциональных блоков.

Целью изобретения является упрощение системы управления станка.

Цель достигается тем, что в станке для притирки отверстий, содержаще соединенную с приводом возвратнопоступательного перемещения бабку, шпиндель иэделия которой связан с приводом вращения, и связанную с задающим устройством инструментальную.головку с неподвижным притиром, раэжимный конус которого соединен посредством маточной гайки с механизмом разжима притира, привод вращения шпинделя иэделия снабжен соединенным с приводным двигателем инерционно-импульсным механизмом, двумя основными противоположно направленными механизмами свободного хода, внутренние обоймы которых жестко закреплены на ведомом элементе инерционно-импульсного механизма, а наружные обоймы кинематически связаны с механизмом разжима притира, дополнительный механизмом свободного хода, внутренняя обойма которого соединена с наружной обоймой противоположно направленного ему основного Механизма свободного хода, а наружная обойма установлена неподвижно в корпусе станка, и двумя тормозными устройствами с автоном ными приводами, тормозные колодки которых установлены с возможностью контакта с наружными обоймами основных механизмов свободного хода, при15 На чертеже схематически изображен предложенный станок.

Он состоит из корпуса 1, механизма 2 возвратно-поступательного движения бабки 3, механизма. 4 разжима притира 5, включающего центральные колеса б и.7, кинематически через шестерни 8, 9 и 10, 11 связанные с наружными обоймами 12 и 13 основных механизмов свободного

25 .хода 14 и 15, сателлиты 16, водило 17, маточную гайку 18, ходовой винт 19 разжима, связанйый посредством подшипника 20 и вала 21 с разжимным конусом 22 неподвижного притира 5, закрепленного на инструментальной головке 23. Привод вращения шпинделя 24 изделия 25 включает двигатель 26, инерционно-импульсный механизм 27, состоящий из ведущего элемента 28, неуравновейЗ5 шенных сателлитов 29, связанных через оси 30 с ведущим элементом 28„ ведомого элемента 31 (выполненного в виде вала 32 с солнечной шестерней 33, находящейся. в зацеплении

40 с неуравновешенными сателлитами 29).

Два основных противоположно направленных механизма свободного хода 14 и 15 имеют внутренние обоймы 34 и 35, которые жестко соединены с ведо»

45 мым элементом 31, и наРужные обоймы 12 и 13, снабженные тормозными устройствами 36 и 37 с автономными приводами (условно не показаны).

Тормозные устройства своими тормозными колодками 38 и 39 взаимодействуют с обоймами 12 и 13. Тормозные устройства 36 H 37 кинематически связаны с механизмом 4 разжима притира и посредством шлицевого вала 40, шестерен 41 и 42 - со шпинделем 24 изделия (обрабатываемой детали) 25.

Станок имеет дополнительный механизм свободного хода 43, внутренняя обойма 44 которого соединена с наружной обоймой .12 противоположно на60 правленного ему основного механизма . свободного хода 14, а наружная обойма 45 — с корпусом 1 стайка. Станок имеет также задающее устройство-46, связанное через шестерни 47, ll и 10 с механизмом 4 раэжима притира 5.

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для обработки отверстий в деталях и изделиях.

Известен универсальный притироч-. ный станок для притирки отверстий, содержащий корпус, механизм возврат но-поступательного движения шпинделя иэделия, неподвижный притир,. инструментальный шпиндель и привод ,иэделия (1) . чем механизм режима притира выполнен:

1 в виде дифференциального механизма, каждое центральное колесо которого кинематиче ки связано с наружной обоймой одного из основных механиэмов свободного хода, а водило соединено с маточной гайкой механизма режима притира, при этом. наружная,. обойма одного из основных механизмов свободного хода кинематически связана с задающим устройством.

Задающее устройство может быть выполнено в виде гидравлического насоса с регулируемым сопротивлением на выходе.

1039701

Станок работает следующим образом.

В возвратно-поступательное перемещение шпиндель 24 изделия 25 приводится механизмом 2 возвратно-посту(пательного движения; во вращатель ное движение шпиндель 24 изделия 25 приводится приводом вращения от двигателя 26. Ведущий элемент 28 с неуравновешенными сателлитами 29 приводится во вращение двигателем 26.

При вращении неуравновешенных Сателлитов 29 вокруг солнечной шестерни 33, закрепленной на валу. 31, на последний действует знакопеременный вращающий момент, закон изменения 15 которого носит синусоидальный ха рактер с периодом, равным времени одного оборота неуравновешенных сателлитов 29 относительно собственной оси вращения. Этот знакоперемен- 20 ный вращающий момент в зависимостиот относительного положения ведущего элемента 28 и вала 31 разгОияет последний до определенной угловой скорости. При этом импульс энакопеременного вращающего момента,.действующий в сторону вращения ведущего элемента 28, считается положительным) импульс знакопеременного вращающего момента, действующий в противополож-. З ную сторону — отрицательным.

В положительной фазе цикла. импульс знакопеременного вращающего момента, действующий на вал 31 со стороны неуравновешенных сателлитов

29, вызывает торможение этого вала (разогнанного в противоположную сторону вращения в отрицательной фазе предыдущего цикла), включение ме-. ханизма свободного хода, совместный 40 разгон вала .31 с наружной обоймой 13 и передачу вращающего момента через шпицевой вал 40, шестерни 41 и 42, на шпиндель 24 изделия 25 для преодоления момейта сил притирки,. on- 45 ределяемых рабочим процессом .при тирки. Одновременно через шестерни 9и 8 приводится во вращение цент.- ральное колесо б дифференциальйого механизма раэжима притира. В этой фа->О зе цикла наружная обойма 12 и.связанные с ней шестерни 11 и 1Ь, вращаясь по инерции, приводят во вращение центральное колесо б механизма разжима притира.. Разность скоростей центральных колес б и. 7 вращающихся в разные стороны, обус.лавливает переиосное движение -сателлита 16 и водила 17 диффереицеалиного механизма разжима притира с определенной угловой скоростью, . -.Во- 60 дило 17 жестко соединено с маточной гайкой 18, которая, вращаясь, тйнет ходовой винт 19 разжима, жестко..сзя ванный с ним через подшипник 20, вал 21 и раэжимный конус 22, обес-печивая разжим притира 5 по мере

-съема металла в процессе притирки.

В отрицательной фазе цикла импульс энакоп ременного вращающего момента, действующий на вал 31 со стороны неуравновешенных сателлитов 29, вызывает его торможение (он разогнан в противоположную сторону вращения в положительной фазе цикла), его остановку и разгон до угловой скорости наружной обоймы 12 и затем, после включения механизма свободного хода, совместный разгон вала 31, наружной обоймы 12 и шестерни 1.1. С шестерни 11 импульсы знакопеременного вращающего момента через шестерню 47 передаются на задающее устройство 46, а через шестерню 10 — на центральное колесо 6 механизма разжима притира. В этой же фазе цикла наружная обойма 13 и связанные с ней шпиндель 24 изделия 25, шестерни 9 и 8, вращаясь по инерции, преодолевают момент сил притирки и приводят во вращение центральное колесо б механизма разжима притира.

Разность же угловых скоростей центральных.колес 6 и 7, как и прежде, приводит в действие механизм разжима притира, обеспечивая и в этой, фазе цикла разжим притира по мере съема металла или его износа. Так распределяются. положительный и отрицательный импульсы вращающего момента и осуществляется работа станка при определенно заданной величине момента сил притирки, обусловленной физико-механическими свойствами обрабатываемого изделия 25. При этом связанное с наружной обоймой 12 через шестерни 47 и 11 задающее устройство 46 создает сопротивление вращению обоймы 12 в виде определенно заданной величины момента притирки, который может регулироваться по величине, например, путем принуди тельного изменения сопротивления на выходе гидравлического насоса. (условно не показан). Станок обладает автоматическим регулированием разжима притира 5 и скорости вращения шпинделя 24 иэделия в зависимости от условий притирки. Это обусловлено тем, что, во-первых, величина положительного и отрицательного импульсов знакопеременного вращающего момента, действующих со стороны неуравновешенных сателлитов 29.на ведомый элемент 31, тем больше, чем больше скорость неуравно- вешенных сателлитов 29 относительно ведущего элемента 28, которая зависит от величины момента сил притирки на изделии 25 и притире 5, во-вторых, наружные обоймы 12 и 13 основных механизмов свободного хода соединены между собой через дифференциальный механизм разжима при1039701 ка без разжима притира 5. Момент наступления этого разжима работы, а также соответствующие ему величины скоростных и силовых параметров процесса притирки зависят от заданиого момента сопротивления задающего устройства 46, которое создает сопротивление вращению наружной обоймы 12.

Сопротивление задающего устройства должно быть отрегулировано так, чтобы режим работы станка с нулевой величиной разжима притира наступал при передаточном отношении (отношение:. числа оборотов шпинделя 24 к числу оборотов вала двигателя 26), соответствующем минимально допустимому КПД при работе станка. Таким образом осуществляется саморегулирование (станка из условия работы на режиме с высоким КПД. .При аварийном возрастании момента сил притирки на.шпинделе 24, когда последний останавливается, разность угловых скоростей центральных колес 6 и 7 изменяет знак. Вслед- : ствие этого изменяется направление вращения водила 17 и маточной гайки 18. Таким образом, автоматически изменяется направление перемещения разжимного конуса 22, что соответствует уменьшению величины диаметра притира 5, и исключается аварийная ситуация. С уменьшением диаметра притира 5 момент сил притирки сни". жается до тех пор, пока шпиндель 24 у и наружная обойма 13 вновь не начнут вращаться. В этом случае происходит автоматическое возобновление процесса притирки после устранения аварийной ситуации.

Кроме того, для обеспечения ускоренного разжима притира 5 при отсутствии сил сопротивления на последнем необходимо наружную обойму 12 затормозить тормозным устройством 36 до полной остановки.

Вследствие этого наружная обойма 13 получает ускоренное вращение и через шестерни 9 и 8, центральное колесо 6, сателлит 16, водило 17 ускоренное вращение получает маточная гайка 18, которая и осуществляет ускоренный. разжим притира 5. Для ускоренного уменьшения диаметра притира 5 перед его выводом из рабочей зоны, необходимо наружную обойму 13 затормозить тормозным устройством 37 до полной остановки, вследствие чего наружная обойма 12 получает ускоренное вращение и через шестерни 11 и 10, центральное колесо 7, сателлит 16, водило 17 ускоренное вращение получает маточная гайка 18, которая и осуществляет ускоренный вывод разжимного конуса 22 из притира 5, уменьшая диаметр последнего. тира, водило 17 которого жестко связано с маточной гайкой, осуществляющей разжим притира 5. Так, например, увеличение момента сил притирки на изделии 25 приводит к уменьшению угловой скорости вращения шпинделя 24 и связанного с ним через шестерни 42 и 41 шлицевого вала 40, наружной обоймы 13, шестерен 9 и 8 центрального колеса 6 дифференциального механизма разжима притира. С умень- 10 шением угловой скорости вращения шпинделя 24 и наружной обоймы 13 скорость вращения наружной обоймы 12 и кинематически .связанного с ней через

Шестерни 10 и 11 центрального коле- 15 са 7 возврастает, что приводит к уменьшению разности угловых скоростей центральных колес 6 и. 7, уменьшению угловой скорости водила 17 и снижению величины перемещения разжимного конуса 22, это уменьшает величину радиального разжима притира 5.

Одновременно происходит уменьшение угловой скорости вала 31 в направлении действия положительного импульса знакопеременного вращающего момента и увеличение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 29 во время отрицательной фазы цикла, следствием чего является

30 увеличение положительного импульса момента, что и необходимо для преодоления момента сил притирки на шпинделе 24. При этом увеличение относительной скорости неуравновешенных сателлитов 29 an время фазы 35 цикла пропорционально увеличению момента сил притирки, причем каждому значению момента сил притирки соответствует определенное значение относительной скорости неуравнове- 40 шенных сателлитов 29 и величина положительного импульса знакопеременного вращающего момента.

С увеличением момента сил при-. тирки на шпинделе 24 происходит ав- 4 томатическое бесступенчатое уменьшение угловой скорости этого шпинделя и увеличение вращающего момента на нем. При этом уменьшается величина перемещения разжимного конуса 22, что приводит к уменьшению разжима притира 5, С уменьшением величины разжима притира 5 прогрессирующее падение угловой скорости шпинделя 24

55 станка на новый установившийся режим работы с локализацией изменений скоростных и силовых параметров процесса притирки в определенной области, определяемой заданным моментом притирки на выходе задающего устрой- 60 ства 46. При значительном увеличении момента сил притирки разность угловых скоростей центральных колес 6 и 7 может стать равной нулю, что соответствует режиму работы стан. 5

1039701

М dr КФ М/ЮУЯР4

Составитель Н.Ермакова

Редактор М.Дылын Техред Я.Тепер . Корректор А.ильин

Заказ 6797/13 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В момент пуска станка наруж-ная обойма 12 вследствие трения может начать вращение по направлению. движения наружной обоймы 11, что создает кинематическую неопределенность в движении звеньев"станка.

Для исключения этого явления установлен дополнительный механизм свободного хода, который осуществляет в этом случае соединение наружной обоймы 12 с корпусом 1 станка, сделав ее неподвижной. После устранения этого явления дополнительный механизм свободного хода отключается.

Таким образом, благодаря описанным, особенностям выполнения привода вращения шпинделя изделия и механизма разжима притира система управления станка упрощается и отпадает необходимость применения датчиков и функциональных электрических блоков.