Станок-автомат для обработки плоских поверхностей

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для плоского шлифования и доводки. Целью изобретения является повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей за счет совмещения операций шлифования и доводки. Устройство содержит станину с подпружиненной рамой 4, основной и дополнительный шпиндели инструмента и установленные на плите 11 упругий и жесткий копиры, предназначенные для контакта с роликами толкателей кассеты 25. Поступающие из бункера детали захватываются толкателями и переносятся в зону обработки сначала на шлифовальный, а затем на доводочный инструмент, причем регулируемый зазор между роликами толкателей и копирами позволяет снимать одинаковый припуск с деталей не зависимо от их исходного размера. 15 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 29 В 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4357675/31-08 (22) 04.01.88 (46) 30.03.90. Бюл. ¹ 12 (71) Ленинградский политехнический институт и м. М. И. Кал и нина (72) Н. Н. Шипилов, Н. В. Никитков, Д. Н. Цыренщиков, Н. 1О. Ковеленов и В. И. Галушкин (53) 621.923. 9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1296375, кл. В 24 В 7/16, 1985. (54) СТАНОК-АВТОМАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕ! (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в раз личных отраслях народного хозяйства для плоского шлифования и доводки. Целью

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, использующих процесс плоского шлифова ния и доводки болыпих партий заготовок из труднообрабатываемых материалов, например керамики.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей за счет совмещения операций шлифования и доводки.

На фиг. 1 изображен станок без верхней плиты, обший вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1 (с верхней плитой); на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 3; на фиг. 6— вид Д на фиг. 2 (механизм загрузки не показан); на фиг. 7 — сечением Š— Е на фиг. 2; на фиг. 8 — сечение Ж вЂ” Ж

ÄÄSUÄÄ 1553393 А !

2 изобретения является повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей за счет совмещения операций шлифования и доводки.

Устройство содержит станину с подпружиненной рамой 4, основной и дополнительный шпиндели инструмента и установленные на плите 11 упругий и жесткий копиры, предназначенные для контакта с роликами толкателей кассеты 25. Поступающие из бункера детали захватываются толкателями и переносятся в зону обработки сначала на шлифовальный, а затем на доводочный инструмент, причем регулируемый зазор между роликами толкателей и копирами позволяет снимать одинаковый припуск с деталей не зависимо от их исходного размера. 15 ил. на фиг. 7; на фиг. 9 — развертка кулачков станка; на фиг. 10 — сечение И вЂ” И на фиг. 7 (без копиров); на фиг. 11 сечение К вЂ” К на фиг. 10; на фиг. 12 сечение Л вЂ” Л на фиг. 7; на фиг. 13 — соединение упругого и жесткого копиров; на фиг. 14 — вид М на фиг. 13; на фиг. 15— связь толкателя с приводом вращения кассеты.

Станок содержит станину 1 (фиг. 1), на которой смонтированы два нижних шпинделя 2 и 3 инструмента, рама 4, изменяемые противовесы 5 и 6, втулка 7 и 8, сливные диски 9 и 10 и верхняя плита 1! (фиг. 2). На станине выполнены сливные отверстия 12 (фиг. 1). Нижние шпиндели инструмента 2 и 3 расположены в гильзах 13 и 14. Гильзы 13 и 14 с помощью рычагов 15 и 16 связаны с изменяемыми противовесами 5 и 6. Вертикальные направляющие представляют собой шесть шарикоподшипников 17 (фиг. 3), закрепленных на втулках 7 и 8. Три шари1553393

Коподшипника закреплены вверху, а три внизу под углами 120 . В каждой тройке один

Шарикоподшипник смонтирован на эксцентрике 18.

На втулках 7 и 8 расположены датчики (индикаторы)19 (фиг. 4) вертикального перемещения нижних шпинделей 2 и 3 инструмента и регулировочные винты 20 (фиг. 5) фиксации этого перемещения.

Станок снабжен устройством 21 (фиг. ) ) регулирования положения оси вращения нижнего шпинделя инструмента (не показано) .

На плите 11 (фиг. 6) смонтированы три опорных пальца 22, площадка 23 (фиг. 7) для загрузки заготовок 24 в призмы, привод вращения кассеты 25, состоящий из двигателя 26 (фиг. 2) ременной передачи 27, зубчатой пары 28 (фиг. 6), устройство 29 (фиг. 2) подъема плиты 11, упругий копир 30 (фиг. 8), плоский жесткий копир 31, механизм поштучной выдачи заготовок.

Упругий и плоский жесткий копиры, предназначенные для программирования сьема припуска, плавно связаны между собой упругим элементом 32 и смонтированы на плите 11 при помощи винтов 33 (фиг. 7), втулок 34, тарельчатых пружин 35, гаек 36.

На плоском жестком копире в месте схода заготовки с доводочного инструмента 37 выполнен подъем 38 (фиг. 9) .

Механизм поштучной выдачи заготовок состоит из отсекателя 39 (фиг. 1), кулачка 40, пружины 41.

Рама 4 (фиг. 1) смонтирована на станине 1 с возможностью регулирования своего положения относительно последней посредством винтов 42, гаек 43 и тарельчатых пружин 44. На раме выполнены перегородка 45 между шлифовальным 46 и доводочным 37 инструментами, три ответных опорных пальца 47.

Кассета 25 содержит толкатели 48, установленные на плоских параллелограммах 49. Толкатели 48 выполнены в виде

П-образных кронштейнов, на нижних концах которых изготовлены призмы, а на верхних установлены подшипники 50 качения. Толкатели снабжены скобами 51, на верхних концах которых на эксцентрике 52 смонтированы подшипники 53 качения. Подшипники 50 и 53 служат для отслеживания поверхностей копиров. Эксцентрики служат для установки зазора S (фиг. 9) между поверхностями плоского жесткого копира и подшипника 53 качения.

Каждая призма снабжена двумя зажимными элементами 54 и 55 (фиг. 11) для базирования и закрепления заготовок 24.

Элементы 54 выполнены в виде рычагов, которые установлены на оси 56 качания с поджимом от пружин 57, вставленных в глухие отверстия в кассете. Элементы 55 выполнены в виде рычагов и смонтированы в толкателях 48 на осях 58 (фиг. 10) качания

4 с поджимом от пружин 59, установленных в глухие отверстия толкателей. Отжим эле-. ментов 54 и 55 (фиг. 7) возможен посредством кулачков 60 и 61, закрепленных на площадке 23 загрузки заготовок.

Площадка 23 загрузки заготовок смон., ирована на плите 11 посредством угол<а 62. Настроечная скоба 63 соединена с упругим и плоским жестким копирами с возможностью регулирования ее положения относительно рабочей поверхности шлифовального инструмента 46. Каждый толкатель снабжен рычагом 64 (фиг. 11), закрепленным на кассете для подвода через кулачок 40 отсекателя 39 при загрузке заготовок в кассету из лотка, Отсекатель 39, жестко связанный с кулачком 40, смонтирован на плоском параллелограмме, установленном на нижней площадке настроечной скобы 63 с возможностью отвода отсекателя пружиной 41.

Станок работает следующим образом.

Плита 11 при помощи механизма 29 поворота откидывается на 180 . Путем регулирования рамы 4 с помощью винтов 42 достигается параллельность рабочей поверхности шлифовального инструмента 46 плоскости торцов трех ответных пальцев 47 или, что то же самое, перпендикулярность оси вращения этого инструмента к плоскости торцов трех пальцев. Затем путем регулировки положения оси вращения доводочного инструмента 37 с помощью устройства 21 регулирования добиваются перпендикулярного расположения оси шпинлеля этого инструмента и плоскости торцов трех ответных пальцев 47. Описанные операции нас. ройки можно выполнять с применением плоскопараллельной плиты, установленной на торцы ответных пальцев.

В плите должны быть выполнены отверстия против осей вращения шпинделей. В эти отверстия должны выступать державки, закрепленные на шпинделях. К державкам закрепляются оправки с индикаторами.

Последние должны контактировать своими наконечниками с верхней плсскостью плоскопараллельной плиты на максимальном радиусе инструмента. При вращении шпинделя по показанию соответствующего индикатора определяется величина отклонения от перпендикулярности и производится настройка станка.

После этого производится настройка кулачков (копиров) 30 и 31 станка. Для этого плоскопараллельная пл)па устанавливается на торцы трех опорных пальцев 22, которыми они устанавливаются на торцы трех ответных пальцев 47.

В плоскопараллельной плите против рабочих поверхностей кулачков по всей их протяженности выполнены отверстия. Для настройки используется трехопорное приспособление с индикатором. Причем три опоры

1553393 устанавливаются на поверхность плоскопараллельной плиты, а ножка индикатора, расположенная в одном из отверстий плиты, контактирует с рабочей поверхностью копира.

По разности показаний индикатора в двух соседних отверстиях определяется подъем кулачка или параллельность относительно плиты или, что то же самое, относительно рабочих поверхностей инструментов шлифования и доводки. При неудовлетворительных разностях показаний индикатора осуществляется регулировка отдельных участков кулачков с помощью гаек 36.

Усилие прижима шлифовального инструмента 46 к заготовкам 24 устанавливается регулируемым противовесом 5, а доводочного инструмента 37 — противовесом 6.

Настройка шлифовального инструмента на заданный съем припуска производится регулировочным винтом 20 и контролируется индикатором 19.

Заготовка. 24 (фиг. 10) из вибробункера по лотку поступает в зону движения отсекателя 39 (фиг. 11), который под действием рычага на кулачок заводит ее в призму толкателя 48, находящегося в позиции загрузки в скобе 63 (фиг. 7).

Затем зажимной элемент 54 выходит из зацепления с кулачком 60 и базирует заготовку по обрабатываемому торцу путем ее прижима посредством пружины 57 к нижней площадке скобы 63. При этом подшипник 50 качения толкателя 48 поджат упругим параллелограммом 49 к верхней площадке скобы, а призма толкателя 48 имеет зазор по отношению к рабочей поверхности нижней площадки скобы 63, превышающей величину заданного припуска. Настроечная скоба 63 (фиг. 9) является узлом формирования размера Н (участок 1) для съема одинакового припуска у разновысотных заготовок. При этом предусмотрена возможность регулировки размера Н.

После поджима заготовки элементом 54 (фиг. 7) к нижней площадке скобы 63, т. е. базирования по обрабатываемой поверхности, зажимной элемент 55 выходит из зацепления с кулачком 61 и осуществляет прижим заготовки в призме толкателя 48, т. е. закрепление заготовки в призме толкателя. Одинаковый съем припуска у всех деталей достигается за счет размера Н, обеспечиваемого настроечной скобой 63, к нижней площадке которой поджимается закрепляемая в призме толкателя 48 заготовка 24, а к верхней подшипник 50 качения, смонтированный на толкателе.

Из этого следует, что размер от обрабатываемой поверхности до верхней точки подшипника 50 (фиг. 9) у всех толкателей

55 с зажатыми в призмах заготовками будет одинаковым и равным Н. Поэтому при шлифовании у всех заготовок будет сниматься припуск, равный значению п деформнрования упругого копнра.

Затем толкатель, ведомый кассетой, выходит из силового контакта со скобой 63 и переходит к силовому контакту с упругим копиром 30. Расстояние между рабочими поверхностями шлифовального инструмента и упругого копира на участке входа заготовки на шлифовальный инструмент (участок II) равно размеру Н. Это условие необходимо для безударного входа заготовки на инструмент. Нижняя площадка настроечной скобы 63 расположена обычно на 0,5 — 1 мм выше рабочей плоскости шлифовального инструмента, а верхняя рабочая площадка скобы соединена с упругим копиром. Процесс шлифования осуществляется на участке I II за счет программированного уменьшения размера Н на величину и между рабочими поверхностями шлифовального инструмента и упругого копира путем деформирования последнего относительно плиты 11 (фиг. 7) винтами 33.

При этом происходит съем припуска, равного и (фиг. 9). Участок IV соответствует процессу выхаживания, так как рабочая поверхность упругого копира деформируется и выставляется винтами 33 параллельно рабочей плоскости шлифовального инструмента. Упругий копир соединен с плоским жестким концом посредством yrrругого элемента 32 (участок V) .

На участке VI осуществляется процесс доводки заготовок. Доводочный инструмент расположен несколько выше шлифовального.

Плоский жесткий копир толще упругого.

Съем материала при доводке сложен и труднопрогнозируем. Поэтому для обеспечения надежности процесса его ведут при заданной силе прижима заготовок к инструменту. Однако при такой схеме доводки наблюдается неравномерный износ притира в радиальном направлении, так как в первом приближении он пропорционален изменению окружной скорости в радиальном направлении, т. е. во времени теряется плоскостность притира и требуется периодическое восстановление его плоскостности для обеспечения заданной плоскостности обрабатываемых заготовок. В конструкции данного станка предусмотрено конструктивное решение поддержания плоскостности доводочного инструмента самим процессом доводки. Эксцентриком 52 (фиг. 7) выставляется зазор S (зазор допустимого отклонения от плоскостности доводочного инструмента) в сопряжении жесткого копира 31 (фиг. 9) и скобы в виде двух подшипников 50 и 53 качения, установленных

1553393 на толкателях заготовок. В процессе доводки доводочный инструмент 37 посредством изменяемого противовеса поджимает подшипник 50 к нижней плоскости жесткого копира 31. В случае потери плоскостности доводочного инструмента, напри-. мер на периферии, происходит разрыв контакта подшипника 50 с нижней плоскостью жесткого копира под действием пружины 65 (фиг. 15), усилие которой регулируется винтом 66. В случае отклонения от плоскостности больше зазора S (фиг. 9) подшипник 53 опирается на верхнюю плоскость жесткого копира и толкатель с заготовкой зависает над инструментом (на фиг. 9 этот момент показан штриховыми линиями) . Тогда наблюдается более интенсивный износ плоской части доводочного инструмента, а общее его отклонение от плоскостности не превышает величины зазора S. В месте схода заготовок с доводочного инструмента на жестком копире выполнен подъем 38, который предназначен для отрыва заготовки от инструмента, когда она еще вся находится на инструменте. Это выполнено с целью исключения потери плоскостности заготовки и появления отдельных глубоких рисок. Так как в противном случае при сходе заготовки с инструмента сила будет действовать на часть ее поверхности и результатом этого будут указанные нежелательные явления.

Участок Ч11 служит для открепления обработанных заготовок и закрепления заготовок, подлежащих обработке.

Формула изобретения

Станок-автомат для обработки плоских поверхностей, содержащий станину, шпиндель инструмента, плиту со смонтированными на ней упругим копиром и кас =той с толкателями, предназначенными для размещения деталей и контакта с упругим копиром, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет совмещения операций шлифования и доводки и повышения производительности обработки, станок снабжен смонтированной на станине подпружиненной рамой, дополнительным шпинделем инструмента, установленным на станине параллельно основному, и плоским: жестким копиром, расположенным на плите над дополнительным шпинделем с возможностью регулирования его положения в вертикальной плоскости и связанным с упругим копиром посредством введенного в станок упругого элемента, при .этом толкатели выполнены в виде скоб с роликами, установленными с возможностью контакта с копирами и регулирования зазора между последними и роликами,, а шпиндели установлены с возможностью регулирования положения их оси вращения и осевого перемещения.

1553393

1553393

1553393

Ф7

1553393

1553393

Фиг. 72

Фиг. 15

1553393

Bu&t

24

g3ljg. 15

Составитель А. Дроздецкий

Редактор Т. Лазоренко Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

Заказ 428 Тираж 534 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент» г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1