Устройство для обработки цилиндрических поверхностей с циклоидальной направляющей линией

 

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для шлифования поверхностей деталей роторно-поршневых двигателей, гидромоторов , компрессоров и кулачков. Цель изобретения - повышение точности обработки и расширение технологических возможностей устройства за счет расшире f 5 л 30 27 28 2 И Л| 1/ / / I П 8 }0 7 J5,3S 15 1713 If }S 2« Фиг Л ния диапазона коррекции нрофиля обрабаты ваемой поверхности. Для этого устройство для обработки цилиндрических поверхностей выполнено в виде корпуса 1 с расположенными в нем механизмом привода изделия , содержащим эксцентриковый вал 2, на шейке которого установлен подвижный корпус 7, и механизмом коррекции обрабатываемого изделия. Последний включает копирную линейку 35 с шатуном 40 и кинематически связан с механизмом привода изделия. Механизм коррекции выполнен в виде жесткого корпуса 27, установленного на соосной шейке эксцентрикового вала 2, гладкого вала 4, размещенного в опорах жесткого корпуса 27, зубчатых колес, два из которых (например, колеса 29, 30) расположены на концах гладкого вала 4, а два других (например, колеса 26, 32) - на несоосных шейках эксцентрикового вала 2 с возможностью взаимного радиального смещения , двух направляющих линеек 35 и 36, установленных с одной стороны корпуса 27, и щупа 37, снабженного реечной передачей . 4 ил. (Л оо С5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 24 В 19 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4:ь

СР

CO

Cb

4Я 15 17Ц 1Ф1Ю

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4164133/31-08 (22) 22. 12.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Московский автомеханический институт (72) И. Н. Федоренко, А. Н. Васильев и В. Г. Бузинов (53) 621.923.5 (088.8) (56) Патент Японии № 53 — 10312, кл. 74 А 021, опублик. 1978.

Авторское свидетельство СССР № 984823, кл. В 24 В 19/20, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С

ЦИКЛОИДАЛЬНОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ

ЛИНИЕЙ (57) Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для шлифования поверхностей деталей роторно-поршневых двигателей, гидромоторов, компрессоров и кулачков. Цель изобретения — повышение точности обработки и расширение технологических возможностей устройства за счет расшире„„SU„„1400860 А1 ния диапазона коррекции профиля обрабаты ваемой поверхности. Для этого устройство для обработки цилиндрических поверхностей выполнено в виде корпуса 1 с расположенными в нем механизмом привода изделия, содержащим эксцентриковый вал 2, на шейке которого установлен подвижный корпус 7, и механизмом коррекции обрабатываемого изделия. Последний включает копирную линейку 35 с шатуном 40 и кинематически связан с механизмом привода изделия. Механизм коррекции выполнен в виде жесткого корпуса 27, установленного на соосной шейке эксцентрикового вала 2, гладкого вала 4, размещенного в опорах жесткого корпуса 27, зубчатых колес, два из которых (например, колеса 29, 30) расположены на концах гладкого вала 4, а два других (например, колеса 26, 32) — на несоосных шейках эксцентрикового вала 2 с возможностью взаимного радиального смещения, двух направляющих линеек 35 и 36, установленных с одной стороны корпуса 27, и щупа 37, снабженного реечной передачей. 4 ил.

1400860

1О !

Изобретение относится к механической обработке и может быть использовано для шлифования (фрезерования) поверхностей деталей роторно-поршневых двигателей, гидромоторов, компрессоров и кулачков.

Цель изобретения — повышение точности обработки и расширение технологических возможностей устройства.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — схема механизма переклю1 чения щупа; на фиг. 3 — схема образования четырехветвенной циклоиды и корригированных кривых; на фиг. 4 — вид А на фиг. 2.

Устройство состоит из неподвижного корпуса 1, в котором установлен эксцентри ковый вал 2, имеющий эксцентриситет е и вращающийся от привода 3 неравномерного вращения через вал 4 и шестерни 5 и 6. На шейке эксцентрикового вала 2 установлен подвижной корпус 7, в котором на расстоянии а от оси шейки эксцентрикового вала расположен шпин дель 8 с планшайбой 9 и заготовкой изделия 10. В подвижном корпусе 7 установлен также промежуточный вал 11 и вал 12 механизма установки на нормаль. На ва лу 12 установлен диск 13 трения, прижа; тый пружиной 14 к неподвижному диску 15 трения, кривошип 16 с ползуном 17, скользящим в прямолинейном пазу неподвижного корпуса 1. Подвижный корпус 7 снабжен, опорными элементами 18 и 19, входящими в направляющие 20 и 21, закрепленные на корпусе l. Шпиндель 8 с заготовкой изделия 10 получает вращения через зубчатые колеса 22 — 25 от зубчатого колеса 26 механизма коррекции.

Механизм коррекции выполнен в виде жесткого корпуса 27, установленного на соосной шейке эксцентрикового вала 2, до полнительного гладкого вала 28, проходяще го через корпус 27 параллельно эксцентриковому валу 2, зубчатых колес 29 и 30, жестко закрепленных на валу 28 и зубчатых колес 31, 32 и 26, установленных на подшипниках на эксцентриковом валу 2, причем зубчатые колеса 32 и 26 установлены на несоосных шейках эксцентрикового вала с возможностью взаимного радиаль ного смещения и соединения между собой посредством шипа 33, входяшего в радиальный паз зубчатого колеса 26. Вращение зубчатых колес механизма коррекции осуществляется от шестерни 34, закрепленной на валу 4 привода 3 неравномерного вращения. На жестком корпусе 27 закреплены две плоские копирные линейки

35 и 36, контактирующие с цилиндрическим щупом 37, имеющем две лыски.

1Цуп 37 установлен в механизме 38 переключения, который перемещается в прямолинейном пазу 39 корпуса 1 под действием шатуна 40, установленного шарнирно на шипе 41 зубчатого колеса 6 и цапфе 42 механизма 38 переключения. Механизм переключения щупа состоит из корпуса 43. вала-шестерни 44, зубчатой рейки 45, стопора 46, пневмоцилиндра 47 с регулируемыми упорами 48 и 49.

Принцип работы устройства наглядно можно представить в виде схемы образования циклоиды рычажным механизмом, состоящим из двух шарнирно-соединенных рычагов (фиг. 3).

При движении рычагов А и E в зависимости от размеров, направления и соотношения их скоростей WA u W точка М рычага А двигается по соответствующей циклоидальной траектории. На фиг. 3 показана циклоида К, образующаяся при отношении скоростей WA: %:=1:5. Если скорость одного из звеньев переменная, т. е. в некоторые моменты времени звено уско. ряется или замедляется, но при этом частота вращения звеньев остается постоянной, то точка М двигается по корригированной циклоидальной кривой. Пунктиром показано положение механизма при ускоренном движении звена А, когда образуется корригированная циклоида К и на определенном полярном угле а точка М за/ нимает положение М и радиус-вектор р изменяется на величину коррекции Л, а также при замедленном движении звена А, когда образуется кривая К и на угле и величина коррекции составляет Л".

В предлагаемом устройстве роль звена E выполняет эксцентриситет е эксцентрикового вала, а роль звена А с изменяемой скоростью движения выполняет межосевое расстояние а между шпинделем, несущим заготовку, и плечом эксцентрикового вала, несущим подвижный корпус. При обработке циклоидального профиля без коррекции жесткий корпус 27 фиксируется в определенном положении и превращается в неподвижный элемент устройства.

Эксцентриковый вал 2 вращается с постоянной частотой от привода 3 с помощью зубчатых колес 5 и 6. Зубчатые колеса 32 и 26 синхронно вращаются с эксцентриковым валом (возможно жесткое закрепление колеса 26 на эксцентриковом валу), получая вращение от привода 4 через зубчатые колеса 34, 31, 30 и 29, и передают вращение на шпиндель 8 с планшайбой 9 и заготовкой изделия 10 через зубчатые колеса 25, 24, 23 и 22, при этом отношение частоты вращения шпинделя к частоте вращения эксцентрикового вала равно числу ветвей воспроизводимой циклоидьь

Вал 12 вращается синхронно с эксцентриковым валом, кривошип 16 перемещает ползун 17 по прямолинейному пазу корпуса 1, заставляя подвижный корпус 7 поворачиваться на подшипниках эксцентрикового вала таким образом, что центр

1400860

Формула изобретения

55 инструмента постоянно располагается на нормали к обрабатываемому профилю и геометрические параметры резания остаются неизменным, а изменение диаметра инструмента не влияет на профиль обрабатываемой поверхности.

Подвижный корпус 7 с заготовкой изделия 10 совершает в плоскости, перпендикулярной оси эксцентрикового вала 2, сложное движение относительно режущего инструмента и в результате на заготовке образуется заданный циклоидальный профиль и при этом обеспечивается постоянство углов резания. Точность перемещений подвижного корпуса 7 в плоскости, перпендикулярной оси эксцентрикового вала, обеспечивается направляющими элементами

18 — 21.

Для исключения люфта зубчатых колес в пределах бокового зазора применено силовое замыкание зубчатых передач, осуществляемое дисками 13 и 15 трения, сжатыми пружиной 14. Соосное расположение диска

13 с валом 12 обеспечивает эффективное использование возникающего момента трения для предотвращения люфта колес и следовательно для повышения точности обработки.

При обработке корригированных циклоидальных профилей жесткий корпус 27 поворачивается вокруг оси эксцентрикового вала 2 в результате контакта перемещающегося возвратно-поступательного цилиндрического щупа 37 с направляющими линейкаа ми 35 и 36. Колесо 30 обегает колесо 31 и получает дополнительное вращение, которое через зубчатые колеса 29, 32, 26, 25 и 24, кривошип 16 и ползун 17 передается подвижному корпусу 7 и шпинделю 8.

Изменяется взаимное положение звеньев а и е и заготовки, соответствующие углу поворота эксцентрикового вала, происходит коррекция воспроизводимого циклоидального профиля. Перемещение щупа 37 происходит синхронно с вращением эксцентрикового вала 2 с помощью шатуна 40, так что отношение частот вращения заготовки и эксцентрикового вала остается постоянным. Величина коррекции обрабатываемого профиля зависит от профиля направляющих линеек, причем при больших передаточных отношениях зубчатой передачи механизма коррекции, состоящей из колес

31, 30, 32 и 29, небольшие превышения профиля направляющих линеек могут обеспечивать значительную величину коррекции.

Переход щупа с одной направляющей линейки на другую осуществляется в тех местах, где профили линеек располагаются в одной плоскости (зона В, фиг. 4) посредством поворота щупа 37 вокруг своей оси при перемещении зубчатой рейки 45 упорами 48 и 49 пневмоцилиндра 47 (фиг. 2).

5 !

О

Поворот щупа происходит быстро и при наличии непрерывной цилиндрической поверхности в зоне С щупа переход с одной линейки на другую происходит плавно и не сказывается на обрабатываемом профиле, (фиг. 4).

Таким образом, определенным выполнением профиля направляющих линеек можно обеспечить не только нужную величину коррекции, но и учесть и компенсировать систематические погрешности обработки, присущие устройству и тем самым повысить точность воспроизводимого профиля.

Выполнение механизма коррекции в виде жесткого корпуса с проходящим через него параллельно эксцентриковому валу гладким валом позволяет применить в механизме коррекции зубчатые передачи с большим передаточным отношением, что значительно расширяет диапазон коррекции.

Использование зубчатых колес, расположенных на несоосных шейках эксцентрикового вала с возможностью взаимного радиального смещения посредством шипа и радиального паза, обеспечивает не только передачу вращения между эксцентричными валами с переменным передаточным отношением, но и передачу вращения от эксцентрикового вала к шпинделю изделия с постоянным передаточным отношением. Поэтому может быть выполнена коррекция не всего профиля, а только отдельных участков.

Кроме того, в предлагаемом устройстве вращение шпинделя с обрабатываемой заготовкой осуществляется таким образом, что шпиндель воспринимает только силы резания и значительно разгружен от других внешних механических сил, а подвижный корпус, несущий шпиндель с заготовкой, движется в плоскости, перпендикулярной оси эксцентрикового вала, что обеспечивается направляющими элементами, закрепленными на неподвижном и подвижном корпусах.

Все перечисленное в совокупности обеспечивает повышение точности обработки деталей с циклоидальным профилем.

Устройство для обработки цилиндрических поверхностей с циклоидальной направляющей линией, выполненное в виде неподвижного корпуса с расположенными в нем механизмом привода изделия, выполненным в виде установленного на эксцентриковом валу поворотного корпуса со шпинделем изделия и узлом поворота корпуса, и механизмом коррекции обрабатываемой поверхности изделия, включающим линейку с шатуном и кинематически связанным с механизмом привода изделия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки и расширения технологических возможностей за счет расширения диапазона коррекции, механизм коррекции обрабатываемой поверхности изделия выполнен в виде

1400860

Фиг.2

Фиг. 4

РАЗ

Составитель А. Платонов

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор B. Бутяга

3а каз 2527/17 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 ) 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жесткого корпуса, установленного на соосной шейке экс центр икового вала с возможностью поворота вокруг нее, гладкого вала, размещенного в опорах жесткого корпуса, ! зубчатых колес, два из которых располо жены на концах гладкого вала, а два (других на несоосных шейках эксцентрикового вала с возможностью взаимного радиального смешения, двух направляющих линеек, установленных с одной стороны жесткого корпуса, и щупа, снабженного реечной передачей.