Устройство для крепления прерывистого шлифовального круга

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве абразивных инструментов для механической глубинной обработки трудношлифуемых материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин. Устройство для крепления прерывистого шлифовального круга состоит из переходного фланца с буртиком с косым торцом, прижимного косого фланца и гайки крепления круга. Переходный фланец сопрягается с шпинделем отверстием - по скользящей посадке, а торцом - с помощью шариков. Вращающий момент переходному фланцу передается с помощью радиальных упругих пластин, лежащих в плоскостях, проходящих через ось вращения шпинделя и расположенных в пазах отверстия переходного фланца между упругими элементами. На торце шейки шпинделя, гайки крепления переходного фланца и на двух шайбах, установленных с торцов переходного фланца, выполнены желоба для шариков. Устройство предназначено для крепления прерывистого шлифовального круга с аксиальным смещением режущего слоя и позволяет снизить теплонапряженность в зоне обработки, вести процесс на более интенсивных режимах, повысить надежность в работе, стойкость инструмента и производительность обработки за счет обеспечения плавности процесса врезания при прерывистом глубинном шлифовании. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оснастке обрабатывающих станков и к области производства абразивных инструментов для механической глубинной обработки трудношлифуемых материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин, и может быть использовано при обработке деталей типа тел вращения и плоских поверхностей для крепления полировальных кругов, накатников, иглофрез и другого подобного инструмента на шпинделях шлифовальных и других станков.

Известна конструкция устройства для крепления шлифовального круга, имеющего консольную оправку со сферической головкой, на которой установлены основной и прижимной фланцы со стопорным кольцом для базирования и фиксации угла поворота инструмента [1].

Недостатками этого устройства являются сложность и трудоемкость изготовления сферической головки оправки и сопрягаемого с ней сферического отверстия фланца, невозможность регулировки с целью совмещения плоскости, параллельной торцу и проходящей через середину шлифовального круга, с центром сферической головки оправки при сборке, что неизбежно приведет к смещению центра масс и появлению дисбаланса, а это вызовет вибрации, которые резко снизят точность и качество обработки, и которые невозможно устранить. Другим не менее существенным недостатком этого устройства является отсутствие возможности балансировки на станке. Кроме того, при установке прерывистого шлифовального круга уменьшается обусловленная наличием впадин виброустойчивость, прочность инструмента, качество и производительность обработки, так как устройство не обеспечивает плавности процесса врезания выступов прерывистого круга.

Известно устройство в виде приспособления для осцилляции полировального круга, состоящее из переходного и прижимного фланцев и двух косых шайб [2].

Недостатками данной конструкции являются неточность базирования при установке и закреплении инструмента, а также трудоемкость доработки при использовании различных инструментов. Кроме того, при установке прерывистого шлифовального круга уменьшаются, обусловленные наличием впадин, виброустойчивость, прочность инструмента, качество и производительность обработки, так как устройство не обеспечивает плавности процесса врезания выступов прерывистого круга.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для крепления прерывистого круга, характеризуемое наличием установленного на шпинделе переходного фланца с буртиком, прижимного фланца и гайки крепления круга [4].

Недостатками данной конструкции являются то, что устройство не обеспечивает плавности процесса врезания выступов прерывистого круга в обрабатываемую деталь, уменьшает виброустойчивость, обусловленную наличием впадин, снижает прочность инструмента, качество и производительность обработки.

Задачей изобретения является повышение надежности работы, стойкости инструмента и производительности обработки за счет обеспечения плавности процесса врезания при прерывистом шлифовании абразивным кругом с аксиально-смещенным режущим слоем.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для крепления прерывистого шлифовального круга, содержащего установленный на шпинделе переходный фланец с буртиком, прижимной фланец и гайку крепления круга, при этом оно снабжено дополнительной гайкой крепления переходного фланца, радиальными упругими пластинами для передачи вращающего момента, расположенными в шпинделе в плоскостях, проходящих через ось его вращения, и в пазах отверстия переходного фланца между упругими элементами, а также двумя шайбами, установленными с торцов переходного фланца, кроме того торцы буртика переходного фланца и прижимного фланца выполнены косыми для базирования прерывистого шлифовального круга с аксиально смещенным режущим слоем, переходный фланец сопряжен со шпинделем отверстием - по скользящей посадке, а торцами посредством шариков, размещенных в желобах, выполненных на торце двух упомянутых шайб и соответственно на торцах шейки шпинделя и дополнительной гайки.

Сущность конструкции устройства для крепления прерывистого шлифовального круга поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано устройство для крепления прерывистого шлифовального круга, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид сбоку; на фиг. 4 - первый вариант конструкции упругих пластин для шпинделей малого (⊘ < 32. . .50 мм) диаметра; на фиг. 5 - второй вариант крепления упругих пластин для шпинделей средних (⊘ > 50 мм) диаметров; на фиг. 6 - третий вариант крепления упругих пластин для шпинделей больших диаметров.

Предлагаемое устройство содержит переходный фланец 1 с буртиком с косым торцом для базирования шлифовального круга 2 под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения, прижимной косой фланец 3 и гайку 4 крепления шлифовального круга 2.

Переходный фланец 1 установлен на шпинделе 5 станка и сопрягается с ним отверстием по скользящей посадке, по торцам - с помощью шариков 6. Последние катятся по желобам, которые выполнены: на торце 7 шейки шпинделя 5, на торце гайки 8 крепления переходного фланца 1 и на двух шайбах 9 и 10.

Вращающий момент от шпинделя 5 на шлифовальный круг 2 передается с помощью радиальных упругих пластин 11, которые выполняются различной конструкции. Для шпинделей малых (⊘ < 32...50 мм) диаметров в виде двух упругих пластин с пазами в середине (фиг. 4), устанавливаемые в сквозные диаметральные пазы шпинделя. Для шпинделей средних (⊘ > 50 мм) диаметров в виде коротких упругих пластин 11 - в глубоких пазах с помощью самотормозящихся клиньев 12 (фиг. 5). Для шпинделей больших диаметров в виде упругих пластин 11 - в глубоких пазах с помощью винтов 13 и планок 14 (фиг. 6).

В местах начала защемления упругих пластин 11 на шпинделе 5 выполнены плавные выпуклые фасонные переходы 15.

Упругие пластины 11, консольно закрепленные вышеуказанными способами в шпинделе 5, выступающей частью располагаются в пазах 16 отверстия переходного фланца 1, между упругими элементами, например резиновыми буферами 17. Для предохранения попадания отходов абразива в места контакта шариков с сопрягаемыми деталями на шпинделе закреплено уплотнительное кольцо 18.

Работа устройства для крепления прерывистого шлифовального круга с аксиально смещенным режущим слоем заключается в следующем.

Берут прерывистый шлифовальный круг 2, полученный известными способами [3], устанавливают на переходном фланце 1 под острым углом, определяемым косым торцом буртика переходного фланца и прижимным косым фланцем и закрепляют гайкой 4.

Перед обработкой круг балансируют и правят.

При вращении шпинделя и круга с постоянной скоростью в момент врезания выступа в деталь происходит отставание его скорости вращения за счет изгиба упругих пластин 11 и сжатия резиновых буферов 17. Этим обеспечивается плавность процесса врезания и переход кинетической энергии удара в потенциальную энергию изгиба упругих пластин 11 и сжатия резиновых буферов 17.

После выхода выступа шлифовального круга из контакта с обрабатываемой деталью сдеформированные до этого упругие элементы 11 и 17 приходят в свое первоначальное состояние, возвращая шлифовальный круг в его исходное положение. При подходе в контакт с деталью следующего выступа шлифовального круга процесс повторяется.

Таким образом, устройство предназначенное для крепления прерывистого с аксиальным смещением режущего слоя шлифовального круга, рабочая поверхность которого выполнена в виде чередующихся выступив и впадин, обуславливает: - снижение теплонапряженности в зоне обработки, дает возможность вести процесс на более интенсивных режимах обработки; - осцилляцию зоны резания за счет аксиального смещения режущего слоя круга, прирост длины дуги контакта круга и детали, а наличие угла пересечения траектории движения шлифовального круга с направлением исходной шероховатости, обуславливает сетку следов и характер микрогеометрии как при хонинговании с наложением вибраций, улучшение самозатачиваемости инструмента и еще больше позволяет интенсифицировать процесс обработки; - повышение надежности работы, стойкости инструмента и производительности обработки за счет обеспечения плавности процесса врезания при прерывистом глубинном шлифовании абразивным кругом с аксиально-смещенным режущим слоем трудношлифуемых склонных к прижогам материалов.

Источники информации 1. А. с. СССР N 1611714, МКИ В 24 В 45/00, заявка 4429371/31-08, заявл. 24.05.88, опубл. 07.12.90. Бюл. N 45.

2. Б. Н. Ардашников и др. Полирование жидкими пастами с осциллирующим движением полировального круга / В кн.: Труды ВНИИМАШ. - Л.: Машиностроение, 1982, с. 44-48.

3. Якимов А. В. Оптимизация процесса шлифования. - М.: Машиностроение, 1975, с. 97-100.

4. Якимов А. В. Прерывистое шлифование. Киев - Одесса: Высшая школа, 1986, с. 43-44 - прототип.

Формула изобретения

Устройство для крепления прерывистого шлифовального круга, содержащее установленный на шпинделе переходный фланец с буртиком, прижимной фланец и гайку крепления круга, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной гайкой крепления переходного фланца, радиальными упругими пластинами для передачи вращающегося момента, расположенными в шпинделе в плоскостях, проходящих через ось его вращения, и в пазах отверстия переходного фланца между упругими элементами, а также двумя шайбами, установленными с торцов переходного фланца, при этом торцы буртика переходного фланца и прижимного фланца выполнены косыми для базирования прерывистого шлифовального круга с аксиально смещенным режущим слоем, переходный фланец сопряжен с шпинделем отверстием по скользящей посадке, а торцами - посредством шариков, размещенных в желобах, выполненных на торце двух упомянутых шайб и соответственно на торцах шейки шпинделя и дополнительной гайки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6