RU164443U1

RU164443U1 - SCREW SURFACE FINISHING MACHINE

Info

Publication number: RU164443U1
Application number: RU2015128650/02U
Authority: RU
Inventors: Олег Анатольевич Суглов; Евгений Владимирович Лукин; Дамир Рифович Габдуллин; Владимир Иванович Михайлов; Сергей Иванович Лагунов; Виктор Сергеевич Овчинников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Автоматизация технологических систем"
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2016-08-27

Abstract

Станок для финишной обработки винтовых поверхностей, содержащий станину с передней и задней бабкой, продольный и поперечный суппорты с возможностью возвратно-поступательного перемещения и шлифовальный обрабатывающий узел, на котором установлен шлифовальный круг, отличающийся тем, что он снабжен двумя поворотными столами, установленными на поперечном суппорте, и ленточно-полировальным узлом с индивидуальным приводом, при этом на одном из упомянутых столов размещен шлифовальный узел, а на другом - ленточно-полировальный узел.A machine for finishing processing of helical surfaces, comprising a bed with a front and rear headstock, longitudinal and transverse calipers with the possibility of reciprocating movement and a grinding machining unit on which a grinding wheel is installed, characterized in that it is equipped with two rotary tables mounted on the transverse caliper , and a tape-polishing unit with an individual drive, while on one of the mentioned tables there is a grinding unit, and on the other - a tape-polishing unit.

Description

СТАНОК ДЛЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙSCREW SURFACE FINISHING MACHINE

Полезная модель относится к области механической обработки винтовых поверхностей длинномерных деталей и может быть использована для финишной обработки, включающей шлифование и полирование.The utility model relates to the field of machining of helical surfaces of long parts and can be used for finishing, including grinding and polishing.

Известен способ отделочной обработки винтов проволочно-абразивным охватывающим инструментом (патент на изобретение №2230648, дата публикации 20.06.2004 г.). При финишной абразивной обработке винт, по предлагаемому способу, закрепляют в патроне шпинделя бабки и обрабатываемой детали и сообщают вращательное движение. Скорость вращения детали задают в зависимости от режущих свойств абразивного инструмента, которому сообщают возвратно-поступательную продольную подачу, при этом в качестве инструмента используют гибкий проволочный вал с закрепленным на нем абразивным слоем.A known method of finishing processing of screws with a wire-abrasive covering tool (patent for invention No. 2230648, publication date 06/20/2004). When finishing abrasive processing, the screw, according to the proposed method, is fixed in the headstock spindle chuck and the workpiece and rotational movement is reported. The speed of rotation of the part is set depending on the cutting properties of the abrasive tool, which is informed of a reciprocating longitudinal feed, while a flexible wire shaft with an abrasive layer attached to it is used as a tool.

Недостатком указанного способа является интенсивный износ режущего инструмента, так как его режущие кромки не обновляются, вследствие чего исключена возможность обработки длинномерных деталей.The disadvantage of this method is the intensive wear of the cutting tool, since its cutting edges are not updated, which excludes the possibility of processing long parts.

Известна конструкция устройства для шлифования винтов (патент на изобретение №2298461, дата публикации 10.05.2007 г.), предназначенное для шлифования винтов преимущественно с круглой винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной. В устройстве шлифовальные круги установлены под углом подъема витка обрабатываемого винта, причем инструменту сообщают независимое вращательное движение и продольную подачу, кинематически связанную с вращением заготовки и равной шагу обрабатываемого винта, а заготовке сообщают вращательное движение. Шлифование ведут одновременно тремя кругами, равнорасположенными друг от друга в поперечной плоскости. Фасонную рабочую периферийную поверхность кругов правят по профилю впадины винта в сечении, расположенном под углом к оси винта, равным углу подъема витков. Чтобы круги находились в одной винтовой канавке, они удалены друг от друга в осевом направлении на расстоянии одной трети шага шлифуемого винта, а оси вращения кругов расположены под углом к оси заготовки, равным углу подъема витков винтовой поверхности. Круги установлены в специальном устройстве, играющем роль подвижного поддерживающего люнета, имеют индивидуальный привод и возможность самоцентрирования с обеспечением равной радиальной подачи с помощью спирально-реечного механизма.A known design of a device for grinding screws (patent for the invention No. 2298461, publication date 05/10/2007), intended for grinding screws mainly with a round screw surface with a large pitch and a small distance between the top and the bottom. In the device, grinding wheels are mounted at an angle of elevation of the turn of the workpiece screw, wherein the tool is informed of an independent rotational movement and a longitudinal feed kinematically associated with the rotation of the workpiece and equal to the pitch of the workpiece screw, and the workpiece is informed of rotational movement. Grinding is carried out simultaneously by three circles equally spaced from each other in the transverse plane. The shaped working peripheral surface of the circles is corrected along the profile of the cavity of the screw in a section located at an angle to the axis of the screw equal to the angle of elevation of the turns. So that the circles are in the same helical groove, they are axially removed from each other at a distance of one third of the step of the grinding screw, and the axis of rotation of the circles are located at an angle to the axis of the workpiece, equal to the angle of elevation of the turns of the screw surface. The circles are installed in a special device that plays the role of a movable supporting rest, have an individual drive and the possibility of self-centering with equal radial feed using a spiral-rack mechanism.

Недостатком описанной конструкции является сложность центрирования шлифовальных кругов, так как каждый из кругов имеет отличную от остальных геометрию и индивидуальный привод, вследствие этого невозможно обеспечить высокое качество обработанной поверхности.The disadvantage of the described design is the difficulty of centering the grinding wheels, since each of the wheels has a different geometry and an individual drive, therefore it is impossible to ensure high quality of the machined surface.

Наиболее конструктивно близким к заявляемой полезной модели, выбранное в качестве прототипа, является устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей (патент на полезную модель №81914, дата публикации 10.04.2009 г.). Предлагаемое устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей содержит станину с передней и задней бабками. В передней и задней бабках установлены вращающиеся центры, между которыми устанавливается обрабатываемая деталь. На станине смонтирован суппорт, имеющий возможность продольного возвратно-поступательного движения вдоль оси детали. На суппорте смонтирован привод вращения абразивного круга, на выходном валу которого установлен абразивный круг. На суппорте также закреплены два направляющих упора, расположенных спереди и сзади абразивного круга в направлении продольного перемещения суппорта, а концы направляющих упоров входят во впадины обрабатываемой детали. При настройке устройства для полирования направляющие упоры имеют возможность перемещения относительно суппорта, фиксирования и закрепления на суппорте в требуемом положении.The most structurally close to the claimed utility model, selected as a prototype, is a device for polishing helical surfaces of long parts (utility model patent No. 81914, publication date 04/10/2009). The proposed device for polishing the helical surfaces of long parts contains a frame with front and rear headstock. Rotating centers are installed in the front and rear heads, between which the workpiece is installed. A support is mounted on the bed with the possibility of longitudinal reciprocating movement along the axis of the part. An abrasive wheel rotation drive is mounted on a support, an abrasive wheel is mounted on its output shaft. Two support guides are also fixed on the support, located in front and behind the abrasive wheel in the direction of the longitudinal movement of the support, and the ends of the guide stops enter the depressions of the workpiece. When setting up the device for polishing, the guide stops have the ability to move relative to the caliper, fixing and securing it to the caliper in the required position.

К недостаткам прототипа можно отнести низкое качество обрабатываемой поверхности в процессе полирования, обусловленное тем, что вращение обрабатываемой детали передается непосредственно абразивным кругом, что требует больших усилий, при этом возникает неравномерный износ абразивного круга, связанный с неравномерным снятием металла по профилю. Также следует отметить, что обработка осуществляется за несколько проходов, так как в зоне контакта инструмента и заготовки возникают существенные напряжения, это в свою очередь увеличивает общее время обработки.The disadvantages of the prototype include the low quality of the processed surface during polishing, due to the fact that the rotation of the workpiece is transmitted directly by the abrasive wheel, which requires great effort, and there is uneven wear of the abrasive wheel associated with uneven metal removal along the profile. It should also be noted that the processing is carried out in several passes, since significant stresses arise in the contact zone of the tool and the workpiece, which in turn increases the total processing time.

Задачей полезной модели является сокращение времени обработки и повышение качества обработанных поверхностей.The objective of the utility model is to reduce processing time and improve the quality of machined surfaces.

Технический результат достигается тем, что станок для финишной обработки винтовых поверхностей содержит станину с передней и задней бабкой, продольный и поперечный суппорты с возможностью возвратно-поступательного перемещения и шлифовальный обрабатывающий узел, на котором установлен шлифовальный круг. Дополнительно он снабжен двумя поворотными столами, установленными на поперечном суппорте, и ленточно-полировальным узлом с индивидуальным приводом, при этом на одном из упомянутых столов размещен шлифовальный узел, а на другом - ленточно-полировальный узел.The technical result is achieved by the fact that the machine for finishing processing of helical surfaces comprises a bed with a front and rear headstock, longitudinal and transverse calipers with the possibility of reciprocating movement, and a grinding machining unit on which the grinding wheel is mounted. In addition, it is equipped with two rotary tables mounted on the cross support, and a belt polishing unit with an individual drive, while on one of the mentioned tables there is a grinding unit, and on the other there is a tape polishing unit.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид станка для финишной обработки винтовых поверхностей; на фиг. 2 - станок для финишной обработки винтовых поверхностей, фронтальный вид спереди; на фиг. 3 - станок для финишной обработки винтовых поверхностей, вид сверху; на фиг. 4 - станок для финишной обработки винтовых поверхностей, вид сбоку; на фиг. 5 - взаимное расположение поворотных столов; на фиг. 6 - шлифовальный обрабатывающий узел; на фиг. 7 - схема установки шлифовального обрабатывающего узла на станке для финишной обработки винтовых поверхностей; на фиг. 8 - схема установки ленточно-полировального узла на станке для финишной обработки винтовых поверхностей.The utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of a machine for finishing machining helical surfaces; in FIG. 2 - machine for the finishing processing of helical surfaces, frontal front view; in FIG. 3 - machine for the finishing processing of screw surfaces, top view; in FIG. 4 - machine for the finish processing of screw surfaces, side view; in FIG. 5 - mutual arrangement of rotary tables; in FIG. 6 - grinding processing unit; in FIG. 7 is a diagram of the installation of a grinding processing unit on a machine for finishing processing of helical surfaces; in FIG. 8 is a diagram of the installation of a tape polishing unit on a machine for finishing machining screw surfaces.

Станок для финишной обработки винтовых поверхностей состоит из станины 1, на которую установлены передняя 2 и задняя 3 бабки. По направляющим 4 перемещаются продольный 5 и поперечный 6 суппорты. На поперечном суппорте 6 размещен поворотный стол 7, на котором размещен шлифовальный обрабатывающий узел 8, имеющий индивидуальный привод. Также на поперечном суппорте 6 закреплен ленточно-полировальный узел 9 с индивидуальным приводом, на поворотном столе 10. В передней бабке 2 размещен патрон 11, в котором закрепляется заготовка 12, имеющая винтовой профиль поверхности. В задней бабке расположена пиноль 13, в которой установлен вращающийся центр 14. Для предотвращения попадания мельчайших абразивных частиц предусмотрены телескопические защитные устройства 15 и 16 и система удаления абразива из зоны обработки в виде гофрированного шланга 17. С целью обеспечения безопасности оператора станок оснащен правой 18 и левой 19 дверями, ограждением 20 и перегородкой 21. На левой двери 19 установлена панель управления 22 системы числового программного управления.The machine for the finishing processing of helical surfaces consists of a bed 1, on which the front 2 and rear 3 headstock are installed. On the guides 4 move the longitudinal 5 and transverse 6 calipers. On the transverse support 6 there is a rotary table 7 on which the grinding processing unit 8 having an individual drive is located. Also on the transverse support 6 is fixed a belt-polishing unit 9 with an individual drive, on a rotary table 10. In the front headstock 2 there is a chuck 11 in which a workpiece 12 having a screw surface profile is fixed. A quill 13 is located in the tailstock, in which a rotating center is mounted 14. To prevent the smallest abrasive particles from entering, telescopic guards 15 and 16 and an abrasive removal system from the treatment area are provided in the form of a corrugated hose 17. In order to ensure operator safety, the machine is equipped with a right 18 and left 19 doors, a fence 20 and a partition 21. On the left door 19 there is a control panel 22 of the numerical control system.

Шлифовальный обрабатывающий узел 8 состоит из электродвигателя 23, соединенного посредством ременной передачи (на фиг. не показано), находящейся внутри защитного кожуха 24, с шлифовальным шпинделем 25. В шлифовальном шпинделе 25 закреплена державка 26, на которой установлен шлифовальный круг 27. Шпиндель 25 закреплен на кронштейне 28, который в свою очередь закрепляется на поворотном столе 7. Кронштейн 28 имеет несколько точек крепления, это обеспечивает возможность установки шлифовального обрабатывающего узла 8 под определенным углом относительно поворотного стола 7. Частота вращения электродвигателя 23 регулируется бесступенчато, что позволяет варьировать скорость резания и обрабатывать детали с винтовыми поверхностями, изготовленными из различных материалов.The grinding machining unit 8 consists of an electric motor 23 connected by a belt drive (not shown in FIG.), Located inside the protective casing 24, to the grinding spindle 25. A holder 26 is fixed in the grinding spindle 25, on which the grinding wheel 27 is mounted. The spindle 25 is fixed on the bracket 28, which in turn is mounted on the turntable 7. The bracket 28 has several mounting points, this makes it possible to install the grinding processing unit 8 at a certain relative angle on the turntable 7. The motor 23 rotational speed is infinitely variable, which allows to vary the cutting speed and process items with screw surfaces made of different materials.

Ленточно-полировальный узел 9 состоит из электродвигателя 29, соединенного посредством ременной передачи (на фиг. не показано), которая ограждена защитным кожухом 30, с шлифовальным шпинделем 31. В шлифовальном шпинделе 31 закреплен ведущий ролик 32 ленточно-полировального механизма, состоящего также из ведомого ролика 33, направляющей (на фиг. не показано) и защитного кожуха 34. На ведущий ролик 32 и ведомый ролик 33 натянута полировальная лента 35. Шпиндель 31 закрепляется на поворотном столе 10. Частота вращения электродвигателя 29 также регулируется бесступенчато, что позволяет изменять скорость резания и обрабатывать детали с винтовыми поверхностями, изготовленными из различных материалов.The tape-polishing unit 9 consists of an electric motor 29 connected by a belt drive (not shown in Fig.), Which is enclosed by a protective casing 30, with a grinding spindle 31. A drive roller 32 of a belt-polishing mechanism, also consisting of a follower, is fixed in the grinding spindle 31 a roller 33, a guide (not shown in FIG.) and a protective casing 34. A polishing tape 35 is pulled onto the drive roller 32 and the driven roller 33. The spindle 31 is fixed to the rotary table 10. The speed of the motor 29 is also adjustable continuously that allows to change the cutting rate and process items with screw surfaces made of different materials.

Станок для финишной обработки винтовых поверхностей работает следующим образом. Заготовка, имеющая винтовые поверхности, устанавливается на станок. Для этого она располагается между передней и задней бабками, зажимается в патрон и поджимается вращающимся центром, который расположен в пиноли задней бабки. На суппорте станка, имеющем два поворотных стола, предварительно устанавливаются шлифовальный обрабатывающий и ленточно-полировальный узлы. К обрабатываемой поверхности заготовки подводится шлифовальный обрабатывающий узел, установленный на поворотном столе. Шлифовальный круг устанавливается под углом к винтовой поверхности заготовки, величина которого зависит от профиля обрабатываемой поверхности. Ленточно-полировальный узел устанавливается напротив шлифовального узла в радиальном направлении. Ленточно-шлифовальный механизм имеет возможность установки относительно обрабатываемой заготовки под углом, что позволяет настраивать положение полировальной ленты под различный профиль обрабатываемых деталей. После настройки положения шлифовального круга и полировальной ленты продольному суппорту сообщается перемещение вдоль заготовки. Поперечный суппорт также перемещается относительно заготовки. За согласованность движений исполнительных механизмов, а именно обрабатывающего шлифовального и ленточно-полировального узла, отвечает система числового программного управления. Совокупность вращательных и поступательных движений дает возможность получения сложнопрофильных винтовых поверхностей.Machine for the finishing treatment of helical surfaces works as follows. A blank having screw surfaces is mounted on the machine. To do this, it is located between the front and rear tailstock, clamped into a cartridge and tightened by a rotating center, which is located in the tailstock quill. On the support of the machine, which has two rotary tables, the grinding processing and belt polishing units are pre-installed. A grinding processing unit mounted on a rotary table is brought to the workpiece surface to be machined. The grinding wheel is set at an angle to the helical surface of the workpiece, the value of which depends on the profile of the surface being machined. The tape polishing unit is installed opposite the grinding unit in the radial direction. The belt-grinding mechanism has the ability to install relative to the workpiece at an angle, which allows you to adjust the position of the polishing tape to a different profile of the workpiece. After adjusting the position of the grinding wheel and polishing belt, the longitudinal support is notified of movement along the workpiece. The cross support also moves relative to the workpiece. The system of numerical program control is responsible for the coordination of movements of the actuators, namely, the processing grinding and belt-polishing unit. The combination of rotational and translational movements makes it possible to obtain complex-profile helical surfaces.

Положительный эффект достигается путем совмещения шлифовальной и полировальной операций на одном станке, позволяющем осуществить финишную обработку сложнопрофильных винтовых поверхностей, при этом существенно сокращается операционное время обработки детали. Также в связи с тем, что нет необходимости осуществлять переустанов детали, существенно повышается качество обработанной поверхности.A positive effect is achieved by combining grinding and polishing operations on one machine, which allows finishing processing of complex-profile screw surfaces, while significantly reducing the operational time of processing the part. Also, due to the fact that there is no need to reinstall the part, the quality of the processed surface is significantly improved.

Claims

A machine for finishing processing of helical surfaces, comprising a bed with a front and rear headstock, longitudinal and transverse calipers with the possibility of reciprocating movement and a grinding machining unit on which a grinding wheel is installed, characterized in that it is equipped with two rotary tables mounted on the transverse caliper , and a tape-polishing unit with an individual drive, while on one of the mentioned tables there is a grinding unit, and on the other - a tape-polishing unit.