RU156310U1

RU156310U1 - PLANE VIBRATING DEVICE

Info

Publication number: RU156310U1
Application number: RU2015111760/02U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Симаков; Юрий Валерьевич Василенко
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2015-11-10

Abstract

Устройство для плоского виброшлифования, содержащее корпус, нижняя часть которого выполнена с возможностью закрепления на столе станка, на верхней части корпуса в плоских подшипниках скольжения установлена плита, выполненная с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок, отличающееся тем, что плита имеет прямоугольную форму и закреплена прижимными планками, выполняющими роль направляющих, при этом на плите смонтированы два стакана, содержащие подшипниковые узлы с парой вертикально расположенных и поддерживаемых за среднюю часть валов, на которых установлены пары зубчатых колес с равным числом зубьев и эксцентрических маховиков, вращение которых осуществляется от внешнего привода.A device for flat vibration grinding, comprising a body, the lower part of which is mounted on a machine table, a plate is arranged on the upper part of the body in flat bearings that is capable of installing workpieces on it, characterized in that the plate has a rectangular shape and is fixed with clamps strips that play the role of guides, while two plates are mounted on the plate, containing bearing units with a pair of vertically arranged and supported by the middle part of the shafts on which pairs of gears with an equal number of teeth and eccentric flywheels are installed, the rotation of which is carried out from an external drive.

Description

Полезная модель относится к области технологии машиностроения, в частности к механической обработке алмазно-абразивным инструментом трудношлифуемых металлов и сплавов, склонных к прижогам и микротрещинам, и может быть использовано при шлифовании, полировании и других способах обработки плоских поверхностей с наложением поперечных вибраций на заготовку.The utility model relates to the field of mechanical engineering technology, in particular to the machining of hard-to-grind metals and alloys prone to burns and microcracks with a diamond-abrasive tool, and can be used for grinding, polishing and other methods of processing flat surfaces with the application of transverse vibrations to the workpiece.

Известно колебательно-импульсное устройство плоского шлифования, в котором в качестве вибратора используется гидравлический генератор импульсов (патент РФ №2449872, МПК В24 В7/02, B06B 1/18, опубл. 10.05.2012). В устройстве подвижная прямоугольная плита с закрепленной на ней заготовкой имеет закрепленный на нижнем торце кронштейн, жестко соединенный с волноводом, входящим в механизм импульсного нагружения заготовок в поперечном направлении плиты в виде гидравлического генератора импульсов. Его боек установлен с возможностью ударного воздействия на волновод с обеспечением поперечных колебаний плиты. Механизм импульсного нагружения снабжен винтовой цилиндрической пружиной сжатия для возврата плиты с заготовками, кронштейна и волновода после удара по нему бойка в первоначальное положение.Known oscillatory-pulse device for flat grinding, in which a hydraulic pulse generator is used as a vibrator (RF patent No. 2449872, IPC B24 B7 / 02, B06B 1/18, published on 05/10/2012). In the device, a movable rectangular plate with a workpiece fixed to it has a bracket fixed to the lower end, rigidly connected to a waveguide included in the mechanism of pulse loading of workpieces in the transverse direction of the plate in the form of a hydraulic pulse generator. Its firing pin is installed with the possibility of impact on the waveguide to ensure transverse vibrations of the plate. The pulse loading mechanism is equipped with a helical cylindrical compression spring to return the plate with the workpieces, the bracket and the waveguide after hitting the hammer in its original position.

Недостатками известного устройства являются невысокий КПД, малые частота и амплитуда вибраций, высокая чувствительность вибратора к условиям эксплуатации, степени загрязнения рабочей жидкости, связанная с использованием гидравлической системы.The disadvantages of the known device are low efficiency, low frequency and amplitude of vibrations, high sensitivity of the vibrator to operating conditions, the degree of contamination of the working fluid associated with the use of a hydraulic system.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для вибрационного плоского шлифования с эксцентриковым вибратором (патент РФ №2449873, МПК B24B 7/02, B23Q 3/02, опубл. 10.05.2012). Устройство содержит круглую плиту, в центре которой со стороны нижнего торца расточено глухое отверстие, с установленной на подшипнике эксцентриковой шейкой верхнего конца вала привода крутильных колебаний. Последний содержит подшипниковый узел, расположенный в центральном отверстии корпуса, являющийся опорой вала привода и поддерживающий его за среднюю часть, и шкив клиноременной передачи, закрепленный на нижнем конце вала привода посредством шпонки и гайки.Closest to the claimed is a device for vibrational flat grinding with an eccentric vibrator (RF patent No. 2449873, IPC B24B 7/02, B23Q 3/02, publ. 05/10/2012). The device contains a round plate, in the center of which a blind hole is bored from the bottom end face, with an eccentric neck mounted on the bearing of the upper end of the torsional vibration drive shaft. The latter contains a bearing assembly located in the central bore of the housing, which is a support of the drive shaft and supporting it in the middle part, and a V-belt drive pulley fixed to the lower end of the drive shaft by means of a key and a nut.

Недостатками данного устройства являются трудоемкость варьирования амплитуды вибраций, которое осуществляется заменой эксцентрика с полной разборкой и сборкой вибратора с последующей наладкой, и повышение трения в узлах вибратора и нагрузки на двигатель с значительной вероятностью перегрева при увеличении массы обрабатываемой заготовки.The disadvantages of this device are the complexity of varying the amplitude of the vibrations, which is carried out by replacing the eccentric with complete disassembly and assembly of the vibrator with subsequent adjustment, and increasing friction at the nodes of the vibrator and the load on the engine with a significant probability of overheating with an increase in the mass of the workpiece.

Технической задачей полезной модели является увеличение эффективности процесса шлифования с наложением поперечных вибраций на заготовку.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of the grinding process with the application of transverse vibrations to the workpiece.

Для достижения этого технического результата устройство для плоского виброшлифования содержит корпус, нижняя часть которого выполнена с возможностью закрепления на столе станка. На верхней части корпуса в плоских подшипниках скольжения установлена плита, выполненная с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок. Жестко смонтированный на плите стакан содержит подшипниковый узел, являющийся опорой вала привода и поддерживающий его за среднюю часть. Плита имеет прямоугольную форму и закреплена прижимными планками, выполняющими роль направляющих. На плите смонтированы 2 стакана, содержащие подшипниковые узлы с парой вертикально расположенных валов с установленными на них парами зубчатых колес с равным числом зубьев и эксцентрических маховиков, вращение которых осуществляется от внешнего привода.To achieve this technical result, the device for flat grinding includes a housing, the lower part of which is made with the possibility of fixing on the table of the machine. On the upper part of the housing in flat plain bearings, a plate is installed, made with the possibility of installing workpieces on it. The cup rigidly mounted on the plate contains a bearing assembly, which is the support of the drive shaft and supports it in the middle part. The plate has a rectangular shape and is fixed by clamping strips, acting as guides. On the plate are mounted 2 cups containing bearing units with a pair of vertically arranged shafts with pairs of gears mounted on them with an equal number of teeth and eccentric flywheels, the rotation of which is carried out from an external drive.

Технический результат заключается в повышении качества и производительности обработки путем увеличения частоты и амплитуды вибраций с возможностью их варьирования, а также повышении несущей способности и КПД устройства за счет использования инерционного вибратора.The technical result consists in improving the quality and productivity of processing by increasing the frequency and amplitude of vibrations with the possibility of variation, as well as increasing the bearing capacity and efficiency of the device through the use of an inertial vibrator.

Устройство для плоского виброшлифования поясняется чертежами.A device for flat vibration grinding is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди, частичный разрез, на фиг. 2 - вид сверху.In FIG. 1 shows the proposed device, a front view, a partial section, in FIG. 2 is a plan view.

Устройство содержит корпус 1, нижняя часть которого выполнена в виде опор 2 с пазами 3 для крепежных болтов с возможностью закрепления на столе станка (последний не показан). Верхняя часть корпуса 1 выполнена плоской с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок в приспособлении 4, например, на магнитной плите по ГОСТ 16528-87, или без него. На верхней части корпуса 1 на плоских подшипниках 5 скольжения установлена прямоугольная плита 6. Плоские подшипники 5 скольжения изготовлены из антифрикционного материала, например, фторопласт-4 по ГОСТ 10007-80. Плоские подшипники 5 скольжения устанавливаются на плиту 6 сверху, снизу и на торцы для исключения вибраций в вертикальном направлении и обеспечении плавности хода плиты 6. Сверху плита 6 закрепляется прижимными планками 7, выполняющими роль направляющих и имеющими отверстия для крепежных винтов 8 с возможностью регулировки величины усилия прижима плоских подшипников 5 скольжения изменением усилия затягивания крепежных винтов 8. В плите 6 выполнены два отверстия, в которых вертикально установлены стаканы 9 с подшипниковыми узлами 10, например, подшипниками качения по ГОСТ 8338-75, являющимися опорой валов 11 и 12, поддерживающими их за среднюю часть. На валах 11 и 12 установлены пары зубчатых колес 13 с равным числом зубьев и эксцентрических маховиков 14, расположенных симметрично. Валу 11 сообщается вращение от внешнего привода (не показан), например, коллекторного электродвигателя по ГОСТ 16264.3-85.The device comprises a housing 1, the lower part of which is made in the form of supports 2 with grooves 3 for fixing bolts with the possibility of fixing on the table of the machine (the latter is not shown). The upper part of the housing 1 is made flat with the possibility of installing workpieces on it in the fixture 4, for example, on a magnetic plate according to GOST 16528-87, or without it. A rectangular plate 6 is mounted on the upper part of the housing 1 on the plain plain bearings 5. The plain plain bearings 5 are made of antifriction material, for example, fluoroplast-4 according to GOST 10007-80. Plain bearings 5 are mounted on the plate 6 from above, below and on the ends to prevent vibrations in the vertical direction and ensure smooth running of the plate 6. On top of the plate 6 is fixed with clamping bars 7, which act as guides and have holes for fixing screws 8 with the possibility of adjusting the force the pressure of the plain plain bearings 5 by changing the tightening force of the fixing screws 8. In the plate 6 there are two holes in which the cups 9 are vertically mounted with bearing assemblies 10, for example er, rolling bearings according to GOST 8338-75, which are the bearings of the shafts 11 and 12, supporting them for the middle part. On the shafts 11 and 12 there are pairs of gears 13 with an equal number of teeth and eccentric flywheels 14 arranged symmetrically. The shaft 11 is informed of rotation from an external drive (not shown), for example, a collector motor in accordance with GOST 16264.3-85.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

В процессе работы в результате синхронизации парой зубчатых колес 13 валы 11 и 12 совершают вращение в противоположных направлениях. Вследствие этого за счет перемещений неуравновешенных масс эксцентрических маховиков 14 возникает пара сил инерции F_и (фиг. 2). При этом пара сил инерции F_и направлена вдоль касательной к образующим зубчатых колес 13 в точке контакта, а их величина знакопеременна и изменяется по закону, близкому к синусоидальному. В результате под действием данной пары сил плита 6 совершает возвратно-поступательные вибрационные движения с частотой, равной частоте вращения валов 11 и 12. Амплитуда вибрационных движений зависит от разности массы плиты 6 с приспособлением 4, заготовкой и вибратором и неуравновешенной массы эксцентрических маховиков 14, а также силы трения в плоских подшипниках 5 скольжения.In the process, as a result of synchronization by a pair of gears 13, the shafts 11 and 12 rotate in opposite directions. As a result of this, due to the displacements of the unbalanced masses of the eccentric flywheels 14, a pair of inertia forces F _and appears (Fig. 2). When the pair of inertial forces F _and is directed along the tangent to the generating gear 13 at the contact point, and their value is indefinite and varies according to a law close to sinusoidal. As a result, under the action of this pair of forces, the plate 6 makes reciprocating vibrational movements with a frequency equal to the rotational speed of the shafts 11 and 12. The amplitude of the vibrational movements depends on the difference in mass of the plate 6 with the device 4, the workpiece and the vibrator, and the unbalanced mass of the eccentric flywheels 14, and also friction forces in plain plain bearings 5.

Варьирование частоты вибраций осуществляется изменением частоты вращения внешнего привода, варьирование амплитуды - заменой или сменой положения пары эксцентрических маховиков 14.The vibration frequency is varied by changing the rotational speed of the external drive, the amplitude is varied by replacing or changing the position of a pair of eccentric flywheels 14.

Таким образом, в процессе обработки детали происходит наложение поперечных колебаний на перемещающуюся в продольном направлении заготовку, что позволяет повысить качество и производительность обработки за счет увеличения зоны контакта инструмента с заготовкой и числа граней абразивных зерен, участвующих в процессе шлифования.Thus, in the process of machining a part, transverse vibrations are superimposed on a workpiece moving in the longitudinal direction, which improves the quality and productivity of processing by increasing the contact area of the tool with the workpiece and the number of faces of abrasive grains involved in the grinding process.

Использование плоских подшипников скольжения позволяет уменьшить трение в паре плита-основание, повысить КПД устройства и увеличить максимально допустимую массу обрабатываемой заготовки. В сочетании с инерционным механизмом передачи движения от привода к заготовке это позволяет значительно снизить требования к мощности внешнего привода и исключить возможность его перегрузки при установке заготовки любой массы.The use of flat plain bearings allows to reduce friction in a plate-base pair, increase the efficiency of the device and increase the maximum allowable mass of the workpiece. In combination with an inertial mechanism for transmitting movement from the drive to the workpiece, this can significantly reduce the power requirements of the external drive and eliminate the possibility of its overload when installing a workpiece of any mass.

Предлагаемое устройство позволяет наряду с высокими технологическими возможностями значительно увеличить его долговечность, расширить технологические возможности процесса шлифования с наложением поперечных вибраций на заготовку, обеспечить повышение качества и производительности обработки путем увеличения частоты и амплитуды вибраций с возможностью их варьирования, а также повышение несущей способности и КПД устройства за счет использования инерционного вибратора.The proposed device allows along with high technological capabilities to significantly increase its durability, expand the technological capabilities of the grinding process with the application of transverse vibrations to the workpiece, to improve the quality and productivity of processing by increasing the frequency and amplitude of vibrations with the possibility of their variation, as well as increasing the bearing capacity and efficiency of the device through the use of an inertial vibrator.

Claims

A device for flat vibration grinding, comprising a body, the lower part of which is mounted on a machine table, a plate is arranged on the upper part of the body in flat bearings that is capable of installing workpieces on it, characterized in that the plate has a rectangular shape and is fixed with clamps strips that act as guides, while on the plate two glasses are mounted containing bearing units with a pair of vertically arranged and supported by the middle part of the shafts on which pairs of gears with an equal number of teeth and eccentric flywheels are installed, the rotation of which is carried out from an external drive.