Устройство для полирования плоских поверхностей

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-зачистных процессов обработки плоских и криволинейных поверхностей. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повьшение производи 4 г/ тельности обработки. В 1 с тангенциальными отверстияьш - соплами 3 свободно установлено промежуточное кольцо 6. В полости лромежуточн ого кольца 6с возможностью осевого перемещения установлен держатель 7 инструмента. Промежуточное кольцо 6 с держателем 7 инструмента, соединено подпружиненными шариками 10, позволяющими производить осевое перемещение держателя 7 инструмента. В корпусе 1 выполнены отверстия 23, наклоненные в сторону входа тангенциальных отверстий - сопел 3. Угол наклона отверстий 23 определяет, какая часть воздуха , способствует дополнительному вращению держателя 7 инструмента, а какая -часть - прижатию его с абразивным инструментом к обрабатываемой поверхности. Траектория движения точки держателя инструмента представляет собой кривую из семейств гипоциклоид. 1 З.П. ф-ЛЫ, 6 Ш1. О9 Ф ийь 00 К)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 В 24 В 37 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1033297 (21) 4116836/26-08 (22) 27,06.86 (46) 07,01.88, Б. е 1 (71) Специальное проектное конструкторско-технологическое бюро средств автоматизации и МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) А.M.Ìóêàíáåòîâ, Л.И.Волчкевич, B.B.ЖУков, В.Ч.Стришка, К.Б.Окенов: и А.А.Михеев (53) 621.923.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1 033297,, кл. В 24 В 37/04, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-зачистных процессов обработки плоских и криволинейных поверхностей. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производи14 21 Я тельности обработки. В корцусе 1 с тангенциальными отверстиями — соплами 3 свободно установлено промежуточное кольцо 6, В полости промежуточного .кольца 6 с возможностью осевого перемещения установлен держатель 7 инструмента. Промежуточное кольцо 6 с держателем 7 инструмента. соединено подпружиненными шариками 10, позволяющими производить осевое перемещение держателя 7 инструмента. В корпусе 1 выполнены отверстия 23, наклоненные в сторону входа тангенциальных отверстий — сопел 3. Угол наклона отверстий 23 определяет, какая часть возду" ха способствует дополнительному вращению держателя 7 инструмента, а какая-часть — прижатню его с абразивным инструментом к обрабатываемой поверхности. Траектория движения точки держателя инструмента представляет собой кривую из семейств гипоциклоид.

1 з.п. ф-лы, 6 ил.

30

1

136

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для отделочно-зачистных процессов обработки плоских и криволинейных поверхностей и является усовершенствованием технического решения по авт.св, СССР

N - 1033297.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей за счет обеспечения обработки криволинейных поверхностей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5схема возможных перемещений держателя инструмента; на фиг, 6 — проекция траектории перемещения одной точки на поверхности рабочего инструмента на обрабатываемую поверхность.

Устройство для полирования плоских поверхностей содержит корпус 1 с цилиндрической рабочей камерой 2 и тангенциальными отверстиями (соплами) 3 на боковой поверхности, соединенными через кольцевую полость 4 и штуцер 5 с источником сжатого воздуха. B рабочей камере 2 свободно размещено промежуточное кольцо 6, а в нем соосно установлен с возможностью осевого перемещения держатель 7 инструмента, на боковой поверхности которого выполнены отверстия — карманы 8, в которых размещены пружины

9 и шарики 10. В промежуточном кольце 6 выполнены направляющие пазы 11, с которыми контактируют подпружиненные шарики 10. Одна торцовая поверхность держателя 7 выполнена с радиально расположенными к его оси высту. пами 12, на другой его торцовой поверхности установлен посредством быстросъемного переходника 13 абразивный инструмент 14, воздействующий на обрабатываемую поверхность 15. На корпусе 1 установлен кожух 16 с образованием двух герметичных кольцевых полостей 4 и 17, соединенных между собой отверстием 18. Концентрично по окружности в корпусе выполнены отверстия 19 и 20, соединяющие полость 17 с рабочей камерой 2 в осевом направлении. На корпусе 1 так же установлен фланец 21, в котором в два ряда по окружности расположе4448

2 ны отверстия 22 и 23, Отверстия 23 расположены наклонно к торцовой поверхности фланца 21 и направлены в полость между фланцем и торцом держателя 7 встречно тангенциальным отверстиям 3. Во фланце 21 выполнена полость 24, которая соединена с отверстиями 23 и источником сжатого воздуха через штуцер 25.

По центру фланца 21 установлен вихревой инжектор 26, подвод рабочего агента к которому осуществляется через трубку 27. С инжектора 26 инжектируемый рабочий агент по трубке

28 подается на обрабатываемую поверх. ность 15.

Устройство работает следующим образом.

Через штуцер 5 в полость 4 подают сжатый воздух, поток которого, проходя через нее и тангенциальные отверстия 3, начинает вращать промежуточное кольцо 6 с установленным в

25 нем держателем 7 инструмента. Вращаясь, промежуточное кольцо 6 своей боковой поверхностью перекрывает какое-либо тангенциальное отверстие 3.

В зоне перекрытого тангенциального отверстия увеличивается статическое давление и возникает силовой импульс, который отталкивает промежуточное кольцо 6, поворачивая его во встречном направлении к входу тангенциальных отверстий 3 в камеру 2 до перекрытия им следующего тангенциального отверстия и т.д,, в итоге устанавливается постоянное движение обкатки промежуточного канала 6 по внутренней цилиндрической поверхности кор пуса 1. При этом кольцо 6 совместно с держателем 7 инструмента вращается вокруг оси корпуса 1 с частотой Cd> и вокруг собственной оси с частотой

Cd при амплитуде колебательного дви1 жения 2е (фиг. 2-5). Крутящий момент от промежуточного кольца 6 к держателю 7 инструмента 14 передается посредством упругой кинематической связи, выполненной в виде подпружиненных шариков 10, установленных одновременно в отверстиях-карманах 8 и направляющих пазах 11 кольца 6, расположенных параллельно его оси, что обеспечивает возможность осевого смещения держателя при обработке криволинейных поверхностей. За счет упругой связи держателя 7 с промежуточным кольцом 6 обеспечивается дополнитель64448

45

55

3 1З ное собственно двоение держателя 7 в пределах радиального зазора а между кольцом и держателем (фиг. 1), Движение держателя в пределах зазора а, носящее в общем случае вид биений, может быть упорядочено за счет соответствующего подбора соотношений моментов инерции J и J, держателя с инструментом относительно его продольной и поперечной осей, проходящих через центр тяжести элементов и плоскость контактов держателя с промежуточным кольцом, расположенную на уровне зазора а (минимум). При соотношении указанных моментов инерции, равном Jq /5 w 2,движение держателя с инструментом имеет вид стабилизированного конического вихря, при котором их продольная ось симметрии описывает в пространстве коническую развертку (фиг. 5) с максимальным отклонением оси от вертикали, равным зазору а. Держатель смещается по линии контакта с кольцом в пределах зазора без соударений, что обеспечивает плавность процесса обработки, повышает стойкость инструмента и производительность обработки участков поверхности с криволинейными переходами. Вид траектории движения точки торцовой поверхности инструмента в этом случае (фиг. 6) совпадает с эквидистантными кривыми типа гипоциклоид. При конструктивном выполнении держателя с инструментом 14 с соотношением Э,/5 < 2 (например, от 1,8—

1 2) движение имеет вид биений, которое с уменьшением соотношения переходит в плоскопараллельное движение инструмента.

Часть воздуха, находящаяся в полости 4, через отверстия 19 и 20 направляется на торцовую Поверхность промежуточного кольца 6, создавая между ней и корпусом 1 воздушную подушку, способствующую снижению трения между кольцом и корпусом по торцам, что увеличивает скорость обкатки промежуточного кольца и держателя.

Сжатый воздух через штуцер 25 подает-. ся также в полость 24 и из нее поступает в отверстия 23 и инжектор 26.

Струи воздуха из отверстий 23 взаимодействуют с радиальными выступами 12, на торце держателя 7; одна часть струйного потока воздуха способст" вует вращению держателя 7 инструмента с промежуточным кольцом 6, а другая часть заторможенного потока обеспечивает постоянный прижим абразивного инструмента 14 к обрабатываемой поверхности 15.

В зависимости от угла наклона 4. отверстий 23 к радиально расположенным выступам 12 определяется, какая часть струи сжатого воздуха, выходящей из отверстий 23, будет обеспечивать вращение держателя 7 инструмента 14, а какая часть воздуха — прижатие его с абразивным инструментом

14 к обрабатываемой поверхности 15, прн этом усилие прюкатия держателя

7 с абразивным инструментом 14 к обрабатываемой поверхности не передается промежуточному кольцу б. Обработанный сжатый воздух из рабочей камеры удаляется через отверстия 22.

В процессе обработки в обрабатываемую зону поверхности вихревым инжектором 26 через трубку 28 подается полирующая суспензия или другая рабо1 чая жидкость в зависимости от условий обработки.

Отделочная обработка поверхности осуществляется в результате воздействия абразивных зерен рабочего инструмента 14 при его вращательных, качательных и колебательных движениях, при этом абразивные зерна участвуют в работе постепенно со всех сторон, а следы от взаимодействия зерен с обрабатываемой поверхностью представляют собой части гипоциклоид серповидного вида (фиг. 6), В процессе обработки исходные профили обрабатываемых эон поверхности, находящиеся в контакте с рабочим торцом инструмента 14, выполняют роль копиров, вынуждая перемещаться (плавать) в осевом направлении по ним инструмент, что приводит к равномерной обработке (с.постоянной интенсивностью съема материала) как плоских поверхностей, так и криволинейных с отклонениями от плоскостности, равными величине зазо ра между фланцем 2 1 и торцом держателя 7 инструмента 14.

В зависимости от требуемого качества обработки на держателе 7 инструмента 14 посредством быстросъемных переходников могут быть установлены различные рабочие абразивные и полировальные инструменты, а при необходимости ведения отделочно-упрочняющей обработки поверхности на держателе инструмента устанавливается ра5 13644 бочий инструмент с упрочняющими элементами (шарики, ролики). В процессе работы интенсивные вращательные и колебательные движения держателя ин5 струмента и активное проникновение рабочей жидкости в зону обработки предохраняют от засаливания абразивные инструменты и при обработке с ними вязких материалов способствуют 10 самозатачиванию зерен абразива.

Интенсивность обработки зависит от скорости виброперемещений абразивного инструмента, усилия его прижатия к обрабатываемой поверхности, 15 характеристик обрабатываемого материала и абразивного инструмента и свойств рабочего агента.

Формула из обретения 20

1. Устройство для полирования плоских поверхностей по авт.св.

У 1033297, о т л и ч а ю щ е е с я

48 б тем, что, с целью повышения производительности обработки и расширения технологических возможностей устройства за счет обеспечения обработки криволинейных поверхностей, оно снабжено держателем инструмента, установленным в промежуточном кольце концентрично ему с воэможностью относительного осевого перемещения и совместного вращения с последним, при этом держатель инструмента упруго связан с промежуточным кольцом, а на фланце корпуса выполнены отверстия, расположенные наклонно к торцовой поверхности фланца, соединяющие источник сжатого воздуха с рабочей камерой и направленные встречно тангенциальным отверстиям корпуса.

2 ° Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на торцовой поверхности держателей инструмента выполнены выступы, расположенные радиально к его ocu.

1364448

Щ/е5

Составитель А.Дроздецкий

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Редактор О.Юрковецкая

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° б

Заказ 6524/10

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4