Полезная модель относится к области машиностроения и ремонтного производства и может быть использована для абразивной обработки плоских поверхностей преимущественно корпусных деталей и сборочных единиц, например, поверхности V-образного блока цилиндров, к которой крепится головка блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания, при неизменном закреплении (без смены установа) блока после предшествующего растачивания цилиндров блока.The utility model relates to the field of mechanical engineering and repair production and can be used for abrasive processing of flat surfaces of predominantly body parts and assembly units, for example, the surface of a V-shaped cylinder block, to which the cylinder head of the internal combustion engine is attached, with constant fixing (without changing installation) of the block after the previous boring of the block cylinders.
Известны вертикально-фрезерные станки, которые в широком ассортименте выпускаются промышленностью и позволяют с помощью торцевых фрез или резцовых оправок обрабатывать плоские поверхности. Недостатком применения лезвийных режущих инструментов (фрез или резцов) при механической обработке является повышенная шероховатость поверхности в том случае, когда обрабатываемая поверхность образована деталями сборочной единицы, изготовленными из различных материалов, существенно отличающихся механическими свойствами друг от друга. Так, при устранении коробления плоскости блока цилиндра ДВС, изготовленного из алюминиевого сплава и оснащенного чугунными «сухими» гильзами, резец или зуб фрезы, проходя границу между алюминием и чугуном, значительно отличающихся по твердости, при изменении усилия резания и недостаточной жесткости станка смещается («подпрыгивает»). Это приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Указанный недостаток обуславливает целесообразность применения в качестве аналога плоскошлифовальных станков, выпускающихся промышленностью, так как при абразивной обработке не происходит значимого увеличения шероховатости при переходе шлифовальным кругом границы между материалами с различной твердостью. Недостатком использования плоскошлифовальных станков при обработке корпусных деталей является необходимость смены закрепления (установа) в особенности таких деталей, как V-образный блок цилиндров ДВС, после растачивания его цилиндров на вертикально-расточном станке с использованием цилиндрической оправки (Универсальная оправка для установки V-образных блоков цилиндров: пат. 2621209 Рос. Федерация. №2015147964/02: заявл. 06.11.15: опубл. 01.06.17. Бюл. №16) перед последующим шлифованием плоскости прилегания головки блока на плоскошлифовальном станке. Смена установа приводит к уменьшению точности взаимного расположения поверхностей (перпендикулярности поверхности после шлифования к осям цилиндров блока). Это обусловлено тем, что при установке V-образного блока на плоскошлифовальном станке необходима дополнительная выверка блока, заключающаяся в попытке обеспечить путем его поворота вокруг оси оправки то же значение перпендикулярности поверхности до шлифования к осям цилиндров блока, которое было достигнуто при растачивании блока на вертикально-расточном станке. Выверка блока перед закреплением осуществляется с помощью специальных средств измерений. То есть, нарушение взаимного расположения поверхностей блока после шлифования обусловлено, помимо погрешности самого плоскошлифовального станка, погрешностью установки блока на станке, которая в свою очередь складывается из погрешности измерения, погрешности средств измерения и погрешности закрепления.Known vertical milling machines, which in a wide range are manufactured by industry and allow using flat milling cutters or tool holders to process flat surfaces. The disadvantage of using blade cutting tools (milling cutters or cutters) during machining is the increased surface roughness in the case when the surface being machined is formed by parts of an assembly unit made of various materials that differ significantly in mechanical properties from each other. So, when removing the warpage of the plane of the engine block made of aluminum alloy and equipped with cast-iron “dry” sleeves, the cutter or tooth of the cutter, passing the boundary between aluminum and cast iron, which differ significantly in hardness, shifts when the cutting force and insufficient rigidity of the machine changes (“ bounces "). This leads to an increase in the roughness of the treated surface. This drawback determines the appropriateness of using surface grinding machines manufactured by industry as an analogue, since abrasive processing does not significantly increase roughness when the grinding wheel crosses the border between materials with different hardness. The disadvantage of using surface grinding machines in the processing of body parts is the need to change the fixing (installation) in particular of such details as the V-shaped cylinder block of the internal combustion engine, after boring its cylinders on a vertical boring machine using a cylindrical mandrel (Universal mandrel for installing V-shaped blocks cylinders: Pat. 2621209 of the Russian Federation No. 2015147964/02: declared 06.11.15: published 01.06.17. Bull. No. 16) before subsequent grinding of the contact plane of the block head on a surface grinding machine. Changing the setup leads to a decrease in the accuracy of the mutual arrangement of surfaces (surface perpendicularity after grinding to the axes of the block cylinders). This is due to the fact that when installing a V-shaped block on a surface grinding machine, an additional alignment of the block is necessary, which consists in trying to ensure by its rotation around the mandrel axis the same surface perpendicularity before grinding to the axes of the block cylinders, which was achieved when the block was bored on a vertical boring machine. The alignment of the block before fixing is carried out using special measuring instruments. That is, the violation of the mutual arrangement of the surfaces of the block after grinding is caused, in addition to the error of the surface grinding machine itself, the error of the installation of the block on the machine, which in turn consists of the measurement error, the error of the measuring instruments and the error of fixing.
Также известен способ плоского шлифования (Способ плоского шлифования: пат. 2162400 Рос. Федерация. №99106045/02: заявл. 24.03.1999: опубл. 27.01.2001. Бюл. №3) с помощью устройства, которое не устраняет недостаток аналога, но его конструкция предусматривает возможность вращения шпиндельного узла со шлифовальным кругом вокруг вертикальной оси шпинделя станка. Данное устройство принято за прототип, так как его конструктивные решения частично используются в предлагаемом устройстве.Also known is a method of flat grinding (Flat grinding method: US Pat. 2162400 Russian Federation. No. 99106045/02: application. 24.03.1999: publ. 01/27/2001. Bull. No. 3) using a device that does not eliminate the disadvantage of analogue, but its design provides for the possibility of rotation of the spindle unit with a grinding wheel around the vertical axis of the machine spindle. This device is taken as a prototype, since its structural solutions are partially used in the proposed device.
Технической задачей данной полезной модели является обеспечение возможности абразивной обработки плоских поверхностей деталей на вертикально-расточном станке за один установ с растачиванием внутренних поверхностей этих деталей при условии обеспечения продольного движения подачи стола вертикально-расточного станка в горизонтальной плоскости.The technical task of this utility model is to provide the possibility of abrasive processing of flat surfaces of parts on a vertical boring machine in one setup with boring the internal surfaces of these parts, provided that the longitudinal feed of the table feed of the vertical boring machine in the horizontal plane is ensured.
Поставленная задача решается с помощью устройства (фиг. 1 и фиг. 2), состоящего из шлифовального узла, представляющего собой вал 2 со шлифовальным кругом 7, установленный в подшипниках 7 и приводимый во вращение от электродвигателя 4 через ременную передачу 3. Шлифовальный узел и электродвигатель установлены на горизонтальной плите 5 с противовесом 8, которая крепится к шпинделю вертикально-расточного станка с помощью муфты 6. Подвод электроэнергии к электродвигателю может осуществляться с помощью электрических проводов, и скользящих контактов, смонтированных на корпусе шпинделя станка. Привод шлифовального круга позволяет осуществлять главное движение - вращение круга. Возможность крепления предлагаемого устройства к шпинделю вертикально-расточного станка позволяет шлифовальному узлу вращаться вместе со шпинделем вокруг оси шпинделя, тем самым обеспечивая одно из двух движений подачи. Второе движение подачи - это продольное перемещение стола вертикально-расточного станка в горизонтальной плоскости, привод которого является условием для функционирования предлагаемого устройства. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять абразивную обработку (шлифование) плоских поверхностей деталей на вертикально-расточном станке без смены установа после предшествующего растачивания внутренних поверхностей этих деталей, что приводит к повышению точности взаимного расположения (перпендикулярности) обрабатываемых поверхностей.The problem is solved using the device (Fig. 1 and Fig. 2), consisting of a grinding unit, which is a shaft 2 with a grinding wheel 7, mounted in bearings 7 and driven into rotation from an electric motor 4 through a belt drive 3. The grinding unit and the electric motor mounted on a horizontal plate 5 with a counterweight 8, which is attached to the spindle of a vertical boring machine using a clutch 6. The power supply to the electric motor can be carried out using electric wires, and sliding contact s mounted on the machine spindle housing. The grinding wheel drive allows the main movement - the rotation of the wheel. The possibility of attaching the proposed device to the spindle of a vertical boring machine allows the grinding unit to rotate with the spindle around the axis of the spindle, thereby providing one of two feed movements. The second movement of the feed is the longitudinal movement of the table of the vertical boring machine in the horizontal plane, the drive of which is a condition for the functioning of the proposed device. Thus, the proposed device allows for abrasive processing (grinding) of the flat surfaces of parts on a vertical boring machine without changing the setting after the previous boring of the internal surfaces of these parts, which leads to an increase in the accuracy of the relative position (perpendicularity) of the machined surfaces.
