Станок для доводки плоских поверхностей деталей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалнстическмк республик (ii) 891386 (61) jl,oïîëíèòåëüíîå к авт. свид-ву У 648389 (22) Заявлено 07.05.80 (21) 2920982/25 — 08 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет— (5l)M. Кл.

В 24 В 37/04

Гасударственный камнтет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 23.12,81 ио делам изабретеиий и аткрытий (53) УД К 621.923..74 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Греков, Б. Ф. Шмонин, В. В. Бубнов и Ю.

Владимирский политехнический институт и Владим тракторный завод им. А. А. Жданова (71) Заявители (54) СТАНОК ДЛЯ ДОВОДКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕЙ дительность.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для доводки плоскостей крупногабаритных деталей, преимущественно торцов цилиндров тракторных двигателей с воздушным охлаждением.

По основному авт.св. У 648389 известен станок для доводки плоских поверхностей деталей, снабженный установленными концентрично оси ротора и шпинделям ведущими устройствами, фиксирующими детали, закрепленными на роторе с возможностью поворота и связанными с введенным в станок неподвижным копи.ром. Ведущее устройство выполнено в виде закрепленного в нижней части вала держателя со сменной опорой и поводка с роликом, 15 установленного в верхней части вала с возможностью упругого поджатия к копиру, при этом станок снабжен упорами, установленными на роторе и на валах (1).

Однако известный станок не позволяет интенсифицировать процесс доводки плоскостей крупногабаритных деталей, что усложняет технологию доводки и снижает ее произвоЦель изобретения — интенсификация процес ,са доводки.

Поставленная цель достигается тем, что станок снабжен сменными кулачками, установленными с возможностью их перестановки на рабочей части неподвижного копира.

Кроме 1ol0, ведущее устройство снабжено дополнительной сменной опорой с гнездом, фиксирующей головку для крепления детали и установленной на держателе.

На фиг. 1 показана кинематическая схема станка; на фиг. 2 — схема ведущего устройства для фиксации головки и детали при доводке; на фиг. 3 — схема фиксации головок с деталями в рабочей зоне.

Станок содержит шпиндели 1 с самозажимными плавающими головкамй 2 для крепления обрабатываемых деталей 3 и обкатывания их с возвратно-поступательным (колебательным или плавающим) движением в радиальном направлении по доводочному инструменту 4.

Верхний конец шпинделя имеет шлицевое отверстие 5, в которое входит шлицевая направляющая 6, жестко соединенная с зубчатым колесом 7. Это колесо через промежуточный блок шестерен 8 находится в зацечленни с центральным зубчатым колесом 9, от которого получает вращательное движение каждая головка с доводимой деталью вокруг своей оси. центральное зубчатое колесо >кесгко соединено с карданным валом 10, несущим два универсальных шарнира, и через зубчатые передачи с отдельным приводом.

Для подъема и опускания шпинделя с головкой его средняя часть встроена в двухсторонний шток 11 пневматического прижимного устройства, выполненного в виде поршневого иневмопривода 12. В пневмоприводе поршень 13 смонтирован за одно целое с двухсторонним штоком, прижимающим головку с обрабатываемой деталью к доводочному инструменту 4 для создания необходимого давления при доводке. Доводочный инструмент, выполненный с плоской кольцевой рабочей поверхностью, ось вращения которого не совмещена с осью рабочего ротора, приводится во вращение через зубчатые передачи от отдельного электродвигателя (не показан).

В центральной части рабочего ротора установлено воздухораспределительное устройство для подачи сжатого воздуха в систему поршневых пневмоприводов, которое имеет неподвижный коммуникационный диск 14 с подводом 15 сжатого воздуха через отверстие центрального вала 16 рабочего ротора и распределительный диск 17 с каналами для подачи сжатого воздуха по трубопроводам 18 и 19 в каждый поршневой пневмопривод, а также для отвода его в атмосферу. Диск 17 установлен в центральной части корпуса 20 рабочего ротора. Размеры каналов распределительного диска определяются расходом сжатого воздуха по заданной циклограмме. С корпусом рабочего ротора жестко соединен зубчатый венец 21, который находится в зацеплении с приводным зубчатым колесом 22 для сообщения рабочему ротору вращательного движения вокруг своей оси.

В рабочей зоне обрабатываемые детали фиксируются в ведущих устройствах 23 по предварительно обработанной поверхности (технологической базе). Устройства 23 расположены концентрично относительно шпинделей с головками и оси рабочего ротора. Каждое ведущее устройство (фиг. 2) имеет поворотный вертикальный вал 24, установленный в подшипниках с укрепленным неподвижно в нижней его части держателем 25, несущим сменную опору с верхним и нижним кронштейнами 26 и 27 с гнездами, фиксирующими головку и обрабатываемую деталь. Головка для точного фиксирования в гнезде верхнего кронштейна имеет в своей верхней час891386 ти наружный центрируюшии поясок.. Ь|и повышения надежности фиксации центрирук>щий поясок внизу головки переходит в конусную рабочую часть. При фиксации обрабатываемая деталь по наружной предварительно обработанной поверхности охватывается гнездом нижнего кронштейна держателя на угле 180 .

В верхней части вала 24 установлен поводок 28 с роликом 29, прижимающимся к сменным кулачкам 30 неподвижного копира 31, закрепленного на неподвижной части

32 рабочего, ротора, под действием рабочей пружины 33. Сменные кулачки 30, установленные концентрично оси ротора, фиксируются зажимом 34 с возможностью их перестановки на рабочей части неподвижного копира.

Кроме того, с валом 24 жестко связан поворотный упор 35 с регулировочным винтом

36, а с корпусом рабочего ротора — неподвижный упор 37, Эти упоры фиксируют в рабочей зоне положение держателя сменной опоры с верхним и нижним кронштейнами при наличии в их гнездах головки и обрабатываемой детали.

Положение держателя, выполненного в виде разрезной втулки со стяжным винтом 38, изменяют настройкой его с верхним и нижним кронцпейнами сменной опоры вдоль оси поворотного вертикального вала в соответствии с фактическим износом доводочного инструмента.

Обрабатываемые детали загружают в рабочий ротор станка автооператором на загрузочной позиции 39 (фиг. 3) . После доводки на разгрузочной позиции 40 автооператор снимает обработанные детали, Восстановление и сохранение плоскостности рабочей поверхности доводочного инструмента осуществляется правильно-шаржирующим виброустройством на позиции 41.

Роторный станок работает следующим образом, Детали 3, подлежащие обработке, загружают автооператором на загрузочной позиции

39 (фиг. 3), в которой держатель 25 ведущего устройства находится в рабочей зоне.

При этом сменная опора с верхним 26 и нижним 27 кронштейнами с гнезда>.и держа- ° теля 25 вместе с поворотным вертнкалыън-.валом 24 находится в исходном рабочем положении. В этом положении верхний и нижний кронштейны сменной опоры с держателем фиксИруются с помощью поворотного упора 35 с регулировочным винтом 36 относительно неподвижного упора 37. Нижний кронапейн 27 сменкой опоры держателя 25 удерживает обрабатываемую деталь от выхода из зоны обработки под деиствием резуль89 3но тирующей силы трепля, возниканццеи между

fop1foM детали 3 н рабочей поверхностью поводочного инструмента 4.

При фиксации детали в рабочем попожении она устанавливается нижней преггварительно обработанной цилиндрической нове рхностыа в гнездо нижнего кронштейна 27 сменной опоры держателя 25, а верхним кольцевым, предварительно обработанным, торцом — в кольцеобразный корпус самозажимной плавающей головки 2 при ее перемещении вниз под действием давления сжатого воздуха в верхней рабочей полости пневмопривода 12.

Верхгпгй кронштейн 26 сменной опоры держателя 25 фиксирует головку 2 в рабочем положении по ее наружному центрируюшему пояску, который с гнездом (отверстием) верхнего кронштейна работает "в обхват".

В этот момент рабочий ротор от приводного зубчатого колеса 22 через зубчатый венец 21, жестко соединенный с его корпусом 20, получает вращательное движение вокруг вертикальной оси, не совпадающей с осью вращения доводочного инструмента 4.

Над вращающимся доводочным инструментом в направлении, обратном его вращению, совершают вместе с рабочим ротором относительное движение ведущие устройства 23 и самозажимные плавающие головки 2 с обрабатываемыми деталями 3.

Самозажимные плавающие головки 2, установленные на шпинделях 1 рабочего ротора, от карданного вала 10 через центральное зубчатое колесо 9, блоки шестерен 8 и зубчатые колеса 7 получают вращательное движение вокруг своих осей. При этом движении центрирующие пояски головок 2 находятся в гнездах верхних кронштейнов 26 сменных опор держателей 25, а обрабатывае. мые детали 3, находящиеся в головках и гнездах нижних кронштейнов 27 сменных опор держателей ведущих устройств 23, получают одновременно вращательное и радиальное возвратно-поступательное (колебательное или плавающее) движение по плоской кольцевой рабочей поверхности доводочного инструмента 4.

36

46

56

Радиальное возвратно-поступательное движение обрабатываемые детали получают в процессе доводки от кронштейнов сменных опор держателей 25 под действием сменньгх кулачков 30, закрепленных на рабочей части неподвижного копира 31, при упругом поджатии к ним роликов 29, установленных на поводках 28 ведущих устройств 23, Такое движение позволяет интенсифицировать процесс доводки торцов (плоскостей) крупногаба! итных деталей. Длина хола радиального возвратно-поступательного (колебательного ипи цпаваюпге о! движения держателя "5 с обрабатываемой деталью 3 зависиг от высоты сменных кулачков 30 относительно неподвижного копнра 31.

Сменой высоты кулачков получают различную длину хода держателя с деталью по доводочному инструменту 4. Перестановкой кулачков на неподвижном копире с изменением их количества регулируется частота радиального возвратно-поступательного движения держателей 25 ведущих устройств 23. Регулируя давление сжатого воздуха в пневмоприводе 12, изменяют силу прижима детали

3 к доводочному инструменту и, следовательно, величину снимаемого слоя металла.

Деталь 3, обработанная в рабочей зоне, удаляется из зоны обработки на разгрузочной позиции 40 с помощью автооператора.

Для этого в нижней рабочей полости пневмопривода 12 (фиг. 1) создается давление сжатого воздуха, под действием которого поршень 13 и связанные с ним шток 11 и шпиндель с головкой перемещаются вверх.

После подъема головки в верхнее крайнее положение автооператор выводит обработанную деталь из рабочей зоны, После выхода обработанной детали из рабочей зоны медленно вращающийся корпус 20 рабочего ротора с ведущими устройствами 23 подводит один из поводков 28 с роликом 29 к выступающей (рабочей) части неподвижного копира 31. В результате этого вертнкальныи вал 24 получает поворот вокрут своей оси и верхний

26 и нижний 27 кронштейны сменной опоры держателя 25 отводятся к центру доводочного инструмента и фиксируются в нерабочем положении.

Такое положение верхнего и нижнего кронштейнов сменной опоры сохраняется до тех пор, пока медленно вращаюпвтйся корпус Ю рабочего ротора с ведуппгми устройствами 23 и по™ лдггт их к загрузочнОЙ позгщии 39 (фиг. 3), в которой ролик 29 поводка 28 сходит с выступающего участка неподвижного копира 31 и под действием рабочей пружины

33 (ее усилия натяжения) поворотный вертикальный вал 24 занимает исходное (рабочее) положение, Так и работу последовательно вступают верхний и нижний кроншгейны сменной опоры держателя ведущего устройства.

В результате этого ведущие устройства с верхним и нижним кронштейнами сменных онор дер>ютелей поочередно вводятся в рабочую зону на загрузочной позиции 39 (фиг. 3).

Между разгрузочной 40 и загрузочной 39 позициями все ведущие устройства с верхним и нижним кронштейнами сл.енных опор находятся в выведенном состоянии, т.". вне рабочей зоны.

Здесь на познцик 41 1 бочего ротора станка производится правка и шаржирование доводочного инструмента 4 виброустройством г правильно-шаржирующим инструментом в виде кольца-притира. Этот инструмент восстанавливает и сохраняет плоскостность рабочей поверхности доводочного инструмента.

С целью обеспечения сжатым воздухом системы поршневых пневмоприводов в центральный вал 16 (фиг. 1) рабочего ротора станка встроено воздухораспределительное устройство. Через его подвод 15 сжатый воздух подается в неподвижный коммуникационный диск 14, а по каналам. распределительного диска 17 и трубопроводам 18 и 19 — в верхнюю или нижнюю рабочую полость поршневого лневмопривода 12. При подаче сжатого воздуха по трубопроводу 18 в верхнюю рабочую полость пневмопривода поршень 13 и связанный с ним шпиндель 1 перемещаются вниз, В этом случае сжатый воздух по трубопроводу 19 из нижней рабочей полости пневмопривода отводят в атмосферу. При опускании самозажимной плавающей головки

2 с деталью 3 создается необходимое давление в рабочей зоне путем поддержания на определенном уровне давления сжатого воздуха в верхней рабочей полости каждого пневмоприв ода.

1386 до тех пор, пока они не будут подведены к загрузочной позиции 39 (фиг. 3).

Такой характер кинематики станка в значительной мере влияет на эффективность процесса роторной доводки. Возвратно-поступательное (колебательное или плавающее) движение детали в плоскости обработки при встречной и попутной доводке (вращение инструмента и детали в одном направлении)

10 значительно интенсифицирует процесс обработки плоскостей. Встречная доводка по сравнению с попутной обеспечивает повышение скорости резания, При встречной доводке с .возвратно-поступательным (колебательным или

> 3 плавающим) движением детали скорость резания возрастает в 2 — 3 раза по сравнению с попутной доводкой без этого движения. При этом достигается повышение производительности. в 1,5 — 2 раза и точности поверхностей

gg доведенных деталей до 005 — 0,5 мкм.

При оптимальных технологических условиях предлагаемый роторный станок обеспечивает получение параметров шероховатости: Яа =

= 0,02 — 0,04 мкм и R = 0,025 — 0,1 мкм. Оптимальные условия доводки создаются при частоте радиального возвратно-поступательного движения держателя ведущего устройства с обрабатываемой деталью 100 — 200 дв. ход/мин и длине хода 1,0 — 1,5 мм.

При подаче сжатого воздуха по трубопроводу 19 в нижнюю рабочую полость пневмопривода поршень 13 и связанный с ним шпиндель 1 перемещаются вверх, В этом случае сжатый воздух по трубопроводу 18 из верхней рабочей полости пневмонривода отводится в атмосферу, При подъеме самозажимной плавающей головки в верхнее крайнее положение она освобождается от обработанной детали и выводится из гнезда (отверстия) верхнего кронштейна 26 сменной опоры держателя 25 ведущего устройства 23. Затем автооператор выводит обработанную деталь из гнезда нижнего кронштейна 27 сменной опоры держателя ведущего устройства и удаляет ее из рабочей зоны. После удаления обработанной детали иэ рабочей зоны верхний и ниж43 ний кронштейны сменной опоры держателя

25 отводятся к центру доводочного инструмента и фиксируются в нерабочем положении

Формула изобретения

1. Станок для доводки плоских поверхностей деталей по авт.св. 648389, о т л ичающийся тем,что,сцельюинтен сификации процесса доводки, станок снабжен сменными кулачками, установленными с воэможностью из перестановки HB рабочей части неподвижного копира, 2.Станок поп.1, отличаюшийс я тем, что ведущее устройство снабжено дополнительной сменной опорой с гнездом, фиксирующей головку для крепления детали и установленной на держателе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Х 648389, кл. В 24 В 37/04, 1976.