Устройство для шлифования криволинейных поверхностей

 

Изобретение относится к тяжелому машиностроению и может быть использовано в производстве оборудования атомных энергоустановок. Цель изобретения - повьшение качества обработки и расширение технологических возможностей за счет обеспечения обработки поверхностей сложной форf 5 :s мы. Устройство содержит установленную на основании 1 поворотную колонну 2, на которой смонтирована горизонтальная подвижная траперса 4. На концах траверсы установлены подвижные вертикальные штанги 7, несущие поворотные корпуса 10 с инструментальными головками 11. Каждая головка соединена с поворотным корпусом посредством резинометаллических амортизаторов и нажимных пневмоцилиндров и имеет скалку с регулируемым кулачком, взаимодействующим с датчиком положения головки . Каждый поворотный корпус имеет пневмогидравлический привод поворота и снабжен датчиком угла поворота . Все приводы и датчики связаны с единой системой управления, В процессе обработки инструментальные головки перемешаются по заданной траектории , одновременно отслеживая неровности и обеспечивая расположение инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности. 1 О ил. & (Л puff.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„„145О982 А1 (51)4 В 24 В !7 !О 5l/00!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I 1

"1 !

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4253372 25-08 (22) 01.06.87 (46) 15.01.89. Бюл. М 2 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) В.А.Янда, А.А.Реутов, С.И.Осипов, Г.Г.Попов и В.А,Щербатых (53) 621 .9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 500032, кл. В 24 В 5/12, 1963.

Снижение затрат на шлифование.

Проспект фирмы "Фаррос", Блаттер Акц.

О-во СН-8406, Винтертур, Швейцария, 1982 мод. 77-0415 ° (54 ) УСТРОЙСТВО ДПЯ ШЛИФОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к тяжелому машиностроению и может быть использовано в производстве оборудования атомных энергоустановок. Цель изобретения — повышение качества обработки и расширение технологических возможностей за счет обеспечения обработки поверхностей сложной форs г мы. Устройство содержит установленную . на основании 1 поворотную колонну 2, на которой смонтирована горизонтальная подвижная траверса 4. На концах траверсы установлены подвижные вертикальные штанги 7, несущие поворотные корпуса 10 с инструментальными головками !1 . Каждая головка соединена с поворотным корпусом посредством резинометаллических амортизаторов и наяжмных пневмоцилиндров и имеет скалку с регулируемым кулачком, взаимодействующим с датчиком положения головки, Каждый поворотный корпус имеет пневмогидравлический привод поворота и снабжен датчиком угла поворо- Я та. Все приводы и датчики связаны с единой системой управления, В процессе обработки инструментальные головки перемещаются по заданной траектории, одновременно отслеживая неровно° а сти и обеспечивая расположение инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности. 10 ил. вВь

1450982

Изобретение относится к тяжелому машиностроению и может быть использовано в производстве деталей оборудования атомных энергетических устаноS вок.

Целью изобретения является повыше» ние качества обработки и расширение технологических воэможностей устройства для шлифования криволинейных по-! верхностей за счет выполнения инструI ментальных головок поворотными от системы управления и расположение их ,на вертикальных поднижных штангах.

На фиг. 1 изображено предлагаемое 15 устройство, общий вид; на фиг. 2вид А на фиг. 1; на фнг. 3 — узел I; на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на

i фиг. 3; на фиг. 5 — вид В на фиг. 3; ! на фиг. 6 - узел ХХ на фиг. 5; на фиг. 7-9 — варианты обработки изделия различными головками; на фиг.10— принципиальная пневмогидравлическая схема устройства .

Устройство состоит из основания 1, 25 в котором заделана поворотная колонна 2 с возможностью перемещения от электропривода 3. На колонне 2 установлена подвижная горизонтальная траверса 4, пропущенная через механизм 3С

5 продольной подачи с регулируемым электроприводом 6, а по концам траверсы 4 расположены подвижные вертикальные штанги 7, заделанные в механизмах 8 вертикальных подач 8 с ре- 35 гулируемым электроприводом 9.На ниж-. нем конце каждой вертикальной штанги

7 расположен поворотный корпус 10 со сменной инструментальной головкой, например, в виде многошпиндельной 40 шпифовальной головки 11 или угловой головки 12 со шлифовальным кругом (фиг. 8) или ленточно-шлифовальной головки 13 (фиг. 9). Каждый корпус

10 выполнен в виде полого цилиндра 45

14 (фиг. 4) с цапфами 15, размещенного в разъемных подшипниках 16 несущей вилки 17, прикрепленной к штанге 7 через упругую прокладку 18, например резиновую. 50

На одной из щечек вилки 17.на кронштейне 19 (фиг. 3) смонтирован пневмогидравлический многопозиционный поворотный механизм 20, состоящий из параллельно установленных шиберHbIx неполноповоротных двигателей: пневматического двигателя 21 и гидравлического двигателя 22 (фиг. 4 и

10). Соответственно у двигателя 21 рабочие полости подключены к пненмосистеме через пневмораспределитель

23, а у двигателя 22 — рабочие полости соединены между собой через дистанционно управляемый запорный вентиль 24 (фиг. 10). Кроме того, на валах указанных двигателей установлены шестерни 25 и 26 (фиг. 4), находящиеся в зацеплении между собой, а шестерня 26 еще и эацеплена с зубчатым сектором 27, жестко насаженным на одну из цапф 15, другая цапфа соединена с валом датчика 28 угла поворота, закрепленного на кронштейне

29, К одному иэ торцов цилиндра 14 жестко прикреплена крышка 30 иэ двух половин, а на другом торце установлена планшайба 31 по ходовой посадке по внутреннему диаметру цилиндра, обеспечивающая осевое перемещение относительно него за счет упругой (свободной) навески на шпильках 32.

Через центральные отверстия в крышке 30 и планшайбе 31 пропущена гильза

33 с наружным буртом 34, расположенным между кольцевыми сборными резинометаллическими амортизаторами 35, вставленными в зазор между внутренней поверхностью цилиндра 14 и гильзой 33. Кроме того, амортизаторы 35 заключены между крышкой 30 и насыщенной планшайбой 31, упруго упирающейся в амортизаторы 35, На заднем конце гильзы 33 с помощью фланцевого соединения закреплен двигатель 36, вал которого соединен с промежуточным валом 37, проходящим внутри гильзы 33 по ее оси и заделан в подшипниках 38, при этом конец выполнен с внутренним щпицевым соединением 39.

С целью удержания гильзы 33 от проворота при действии реактивного момента двигателя 36 н момент его работы в крышке 30 выполнены дна диаметральных паза, взаимодействующие со щпонками 40, закрепленными на гильзе 33. На передний конец гильзы

33 с закрепленными шпонками 41 подвижно насажена пиноль 42 с сланцем

43, к которому через ущи шарнирно прикреплены штоки двух пненмоцилиндров

44, подвешенных диаметрально на проушинах к вилкам 45 планшайбы 31.

Скалки 46 (фиг. 3), развернутые на

90 относительно пненмоцилиндрон 44

0 и диаметрально установленные на кронштейнах 47 пиноли 42, проходят сквозь нту:(ки 48, ннернутые н плапшайбу 31.

;3 145

Кроме того, скалки 36 проходят через пружины 49, опираюшиеся на нтулки

48, и эти пружины упруго взаимодействуют .через скалки 46 с пинолью 42.

Усилия пружин регулируют втулками 48 в зависимости от настройки давления в пненмоцилиндрах 44.

На резьбоной конец одной из скалок

46 установлен лепестково-поворотный регулируемый кулачок 50 (фиг ° 5) с изменяемым углом развала 0(лепесткон, имеющих разный рабочий контур поверхности, например плоский, выпуклый, вогнутый и т.п., который взаимодействует с датчиком положения инструментальной головки в виде индуктивного преобразователя 51 следящего привода системы управления. Рабочий контур каждого лепестка выполнен в зависимости от габаритов изделия, его Аормы, величины радиусов скруглений, кривизны, чем и определяется выдача сигналов от индуктивного преобразователя в систему управления.

Кулачок 50:(Аиг. 6) состоит из корпуса 52, свободно надетого на скалку 46 и находящегося в зацеплении с гайкой 53, навернутой на реэьбовой конец этой скалки, а к корпусу 52 шарнирно подвешено несколько лепестков 54, поджатых снаружи нажимной гайкой 55 к распорной гайке 56, расположенной на этом резьбовом конце скалки 46, и гайка 56 контактирует с внутренней плоской поверхностью каждого лепестка 54.

Для расширения технологических возможностей работы устройства к фланцу 43 пиноли 42 каждого поворотного корпуса 10 могут быть подсоединены съемные инструментальные головки 11-13, шпиндели которых состыковываются через шпицевое соединение 39 с промежуточным валом 37, жестко связанным с двигателем 36, необходимым для привода инструментов каждой головки (абразивных кругов, иглофрез, щеток и т.п,). Устройство также снабжено поворотным столом 57 (фиг. 1 и

2) с установленными на нем изделием

58. Стол имеет регулируемый электропривод 59 для вращения изделия. Для отсоса пыли из эоны очистки и шлифовки стационарно установлен пылеулавливающий аппарат 60 (фиг. 2).

Устройство работает в двух режимах: н наладочном с пульта управления и н автоматическом с помощью

55 днища (фиг. 1, 3 и 4) за счет пружин, а поршни цилиндров находятся в среднем положении. Затем для вращения днища — изделия 58 и инструментов головки 11 включают привод 59 стола

57 и двигатель 36. Одновременно прижимают инструменты головки 11 пневмоцилиндрами 44 с рабочим давлением к обрабатываемой поверхности и переключают работу устройства на автомати0982 и автоматизированной системы управления, которая управляет технологичесгнм процессом обработки изделия по

5 определенной программе, записанной для каждого типоразмера иэделия. Каждый привод (3, 6, 9, 36, 59, 20) оснащен датчиками слежения за движением и временем действия соответстip вующих агрегатов устройства по координатам. Х вЂ” движение горизонтальной транерсы 4, 7, — перемещение вертикальной штанги .7, à — нращение стола

57 с изделием 58, С вЂ” вращение ин15 струмента в головках 11-13, D — поворот горизонтальной траверсы 4 вокруг вертикальной оси на угол 0-180, Е— поворот (наклон) инструментальных головок 11-13 в корпусах 10 вокруг го2р ризонтальной оси на угол 0-120 о

Каждая инструментальная головка снабжена микровыключателем 61 который контролирует износ инструмента или его аварию.

25 Устройство работает следующим образом.

На поворотный стол 57 устанавливают обрабатываемое изделие 58, например днище для илиАования или поЗ0 лирования наружной поверхности (Аиг.,1). К фланцам 43 пинолей 42 навешивают инструментальные головки.

Затем разворачивают кулачок 50 определенным лепестком 54 к индуктивному преобразователю 51 для их взаимодействия, а также регулируют угол разворота ef лепестков 54 (фиг. 6).

В автоматизированной системе управления устройства выбирают программу, 4О соответствующую данному типоразмеру днища — изделия 58. После чего в наладочном режиме многошпиндельную шпифовальную головку 11 с помощью электроприводов 6 и 9 выставляют из

45 исходного положения в центр днища Ь.

"Начало обработки" с выдачей сигнала от датчика 51 о касании инструмента наружной поверхности до прижима, т.е. инструмент навешен над поверхностью

5 14509 ческий режим по управляющей программе. Выбранная программа. обеспечивает заданные условия обработки поверхности, а именно после каждого оборота днища происходит перемещение головки

11 по поверхности от движений травер, сы 4 от центра к периферии и штанги

7 по координатам Х, Z регулирование (уменьшение) скорости вращения стола 10

57 с изделием 58 (координата Г),беспрерывное вращение инструмента в головке 11 (координата С), наклон (поворот) головки 11 для установления ее оси по нормали к обрабатываемой 15 поверхности в течение всей обработки в зоне с минимальной кривизной к криволинейной образующей днища, которая находится примерно на расстоянии, равном 3/2R от центра, где R - -20 радиус днища (координата Е).

Применение голонки ll в этой зоне значительно сокращает время обработки, так как эта головка обеспечивает обработку значительной площади по- 25 верхности за один оборот изделия и можно увеличить скорость вращения стола. По окончании обработки зоны согласно управляющей программе головка ll поднимается по координате Е 30 (Aar.1}, одновременно вращение инструмента прекращается путем выключения двигателя 36, в пневмоцилиндрах

44 снимается давление прижатия, а головка ll возвращается в исходное поло-З5 жение (вертикальное) .

После этого траверса 4 разворачивается на 180 по координате D (фиг.l } и выдвигается по координате

Х так, что угловая головка 12 со шлнфовальным кругом (иглофрезой, щеткой) оказывается над днищем, в месте окончания обработанной зоны Р, затем головка 12 наклоняется (поворачивается) так, чтобы плоскость абразивного круга была нормальна к -обрабатываемой поверхности изделия 58 н одновременно опускается по координате 7, до соприкосновения с поверхностью (фиг. 8). Одновременно включаются двигатель 36 для вращения абразивного круга и прижим его пневмоцилиндрами 44. Изделие вращается без выключения. Начинается обработка зоны т, поверхности с большой кривизной, что позволяет за каждый оборот стола 57 обеспечить малые подачи траверсы 4 по координате Х к периферии изделия 58 и значительные подачи

82. 6 штанги 7 по координате 7, вниз, а вместе с этим и головка 12 получает комбинированное движение, кроме этоP го скорость вращения стола 57 с днищем мало регулируется (координата Г), Усилие прижима абразивного круга к поверхности можно регулировать в больших пределах в зависимости от состояния поверхности изделия. При не-. обходимости за время обработки зоны т можно заменить головку 11 на ленточно-шлифовальную головку 13 илн другую известную . После окончания обработки зоны т выполняются те же операции, что при смене положения головок. Лосле окончания обработки поверхности все приводы автоматического управления выключаются, а агрегаты возвращаются в исходное положение.

Со стола 57 снимается изделие 58.

За счет того, что при прижиме инструментов к обрабатываемой поверхности пиноль 42, несущая головки 11, 12 или 13, имеет осевое перемещение под упругим действием пневмоцилиндров 44 с.запасом хода поршней в обе стороны и пиноль 42 через скалки 46 вывешена на пружинах 49, опирающихся на планшайбу 31, которая упирается в резинометаллические амортизаторы 35, инструмент упруго копирует практический контур изделия без подскока и вибрации, так как они гасятся через сжатый воздух в пневмоцилиндре 44, пружины 49 и резинометаллические амортизаторы 35.

Формула изо бре тения

Устройство для шлифования криволинейных поверхностей, содержащее установленную на основании поворотную колонну, расположенную на колонне горизонтальную подвйжную в продольнои направлении траверсу с поворотными корпусами на ее концах, в которых установлены инструментальные головки, а также установленный на основании поворотный стол и систему управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки и расширения технологических возможностей за счет обеспечения обработки поверхностей сложной формы, оно снабжено установленными на концах траверсы подвижными вертикальными штангами, причем поворотные корпуса установлены на штангах и снабжены

1450982

8 пневмо-гидравлическими приводами по- ных в устройство резино-металличесворота, датчиками угла поворота н ких амортизаторов и нажимных пневмода тчиками положения ниструменталь- цилиндров и снабжена расположенной ных головок, связанными с системой

5 параллельно пневмоципиндрам скалкой управления, при этом каждая инстру- с регулируемым кулачком, находящимментальная головка соединена с пово- ся в контакте с датчиком положения ротным корпусом посредством введен- инструментальной головки.

145098Z

1 Ь 50982

1 450982! 450982

ОРИ. У

1450982 юг. 10

Редактор Т.Парфенова

Корректор С.Черни

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Пр..зктная, 4

Составитель А.Козлова

Техред М.Ходанич

Заказ 7019/11, Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб

Подписное открытиям при ГгЧТ СССР д. 4/5.