RU2036773C1

RU2036773C1 - Device for abrasive working

Info

Publication number: RU2036773C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Королев; П.Я. Коротков; В.А. Комаров; И.А. Яшкин
Original assignee: Научно-производственное предприятие нестандартных изделий машиностроения
Priority date: 1992-05-05
Filing date: 1992-05-05
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: bearing industry. SUBSTANCE: spindle 4 has gear 5 which engages gear sector 6 kinematically coupled with driving shaft 10 of the rocking drive through axle, connecting rod 8, and eccentric 9. Eccentric 9 converts the constant speed of rotation of shaft 10 into rectilinear reciprocation of connecting rod 8 with varying speed. The reciprocation, in turn, is converted into rocking motion of gear sector 6 with varying angular speed. Angle of rocking of abrasive blocks 13 can be changed. The varying speed of rocking motion of the tool head and changing the angle of rocking allow grater value to be removed from the part over the edge of the way than at its center. As a result, the way becomes concave. EFFECT: improved design. 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковой промышленности на операциях окончательной обработки беговых дорожек наружных и внутренних колец роликовых высокоточных подшипников. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the bearing industry in the operations of final processing of treadmills of the outer and inner rings of high-precision roller bearings.

Известно устройство для суперфиниширования беговых дорожек колец шариковых подшипников, где для привода качательных движений абразивного бруска применяется кривошипошатунный механизм, состоящий из эксцентрикового вала, эксцентрика, шатуна, взаимодействующего с валом доводочной головки, на котором размещен абразивный брусок [1]
Недостатком устройства является то, что конструкция привода качательных движений абразивного бруска не позволяет получать угол качания свыше 90^о и применима только для обработки желобов колец шариковых подшипников.A device is known for superfinishing treadmills of ball bearing rings, where a crank mechanism consisting of an eccentric shaft, an eccentric, a connecting rod interacting with the shaft of the finishing head on which the abrasive block is placed [1] is used to drive the oscillating movements of the abrasive block [1]
The disadvantage of this device is that the design of the drive swinging movements of the abrasive bar does not allow to obtain a swing angle of more than 90 ^about and is applicable only for processing the grooves of the rings of ball bearings.

Известно устройство для суперфинишной обработки деталей типа колец подшипников, содержащее станину, расположенные на ней бабку изделия и инструментальную головку, шпиндели которых установлены под углом друг к другу в горизонтальной плоскости и связаны с приводами кругового перемещения вокруг своих осей [2]
Недостатком этого устройства является невозможность получения качественной поверхности выпуклого профиля.A device is known for superfinishing parts such as bearing rings, containing a bed, the headstock of the product and the tool head located on it, the spindles of which are mounted at an angle to each other in the horizontal plane and are connected with circular drives around their axes [2]
The disadvantage of this device is the inability to obtain a high-quality surface of a convex profile.

Задачей настоящего изобретения является формирование выпуклого профиля поверхности дорожек наружных и внутренних колец роликоподшипников. The present invention is the formation of a convex profile of the surface of the tracks of the outer and inner rings of roller bearings.

Поставленная задача достигается теме, что в известном устройстве для абразивной обработки деталей типа колец подшипников, содержащем станину, расположенные на ней бабку изделия и инструментальную головку, шпиндели которых установлены под углом друг к другу в горизонтальной плоскости и связаны с приводами кругового перемещения вокруг своих осей, привод перемещения инструментальной головки выполнен в виде смонтированного в ее корпусе зубчатого сектора, входящего в зацепление с размещенным на шпинделе головки зубчатым колесом, и шатуна, один конец которого закреплен на секторе, а другой связан с эксцентриком приводного вала. The problem is achieved by the topic that in the known device for abrasive machining of parts such as bearing rings, containing a bed, the headstock of the product and the tool head located on it, the spindles of which are mounted at an angle to each other in a horizontal plane and are connected with circular drives around their axes, drive movement of the tool head is made in the form of a gear sector mounted in its housing, which engages with a gear wheel located on the head spindle, and a connecting rod , one end of which is fixed to the sector, and the other is connected with the cam of the drive shaft.

Основными существенными признаками, отличающими предложенное изобретение от прототипа является то, что в корпусе инструментальной головки размещен с возможностью качательного движения с переменной скоростью и изменения угла качания зубчатый сектор, кинематически связанный со шпинделем инструментальной головки. The main essential features that distinguish the proposed invention from the prototype is that the gear sector is kinematically coupled to the tool head spindle with the possibility of oscillating movement with variable speed and changing the angle of swing.

Размещение в корпусе инструментальной головки зубчатого сектора с возможностью качательного движения с переменной скоростью и изменения угла качания и его кинематическая связь со шпинделем инструментальной головки позволяет сообщать шпинделю возвратно-вращательное движение вокруг его оси по синусоидальному закону, что обеспечивает разное время непрерывного контакта абразивных брусков с каждой точкой профиля обрабатываемой поверхности, а следовательно, различный съем приспуска в этих точках. Таким образом обеспечивается получение выпуклого профиля обрабатываемой поверхности. Placing a gear sector in the tool head body with the possibility of rocking movement with a variable speed and changing the swing angle and its kinematic connection with the tool head spindle allows the spindle to rotate around its axis in a sinusoidal manner, which ensures different time of continuous contact of abrasive bars with each a profile point of the surface to be treated, and therefore, different removal of the allowance at these points. This ensures a convex profile of the treated surface.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1, бруски повернуты на 90^о; на фиг. 4 кинематическая схема привода качения абразивных брусков; на фиг. 5 график изменения скорости качания абразивных брусков.In FIG. 1 shows the proposed device, side view; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1; in FIG. 3 is a view along arrow B in FIG. 1, the bars are rotated 90 ^° ; in FIG. 4 kinematic diagram of a rolling drive of abrasive bars; in FIG. 5 is a graph of the change in rocking speed of the abrasive bars.

Устройство состоит из станины 1, на которой размещены бабка изделия 2 и инструментальная бабка 3. В корпусе инструментальной бабки 3 размещен полный шпиндель 4, на одном конце которого установлена шестерня 5, взаимодействующая с зубчатым сектором 6, который кинематически связан через ось 7, шатун 8 и эксцентрик 9 с приводным валом 10 привода качания. Эксцентрик 9 преобразует постоянную скорость вращения эксцентрикового вала 10 в прямолинейное возвратно-поступательное движение шатуна 8 с переменной скоростью, которая в свою очередь преобразуется в качательное движение зубчатого сектора 6 с переменной угловой скоростью. Ось 7 размещена на зубчатом секторе 6 неподвижно, так, что соотношение плеч "а" и "б" постоянно ("а" расстояние от оси шпинделя инструментальной головки до оси 7 поворота шатуна 8, "б" расстояние от оси 7 поворота шатуна 8 до оси качения зубчатого сектора 6). The device consists of a frame 1, on which the headstock of the product 2 and the tool head 3 are placed. In the case of the tool head 3 there is a full spindle 4, on one end of which a gear 5 is installed, interacting with the gear sector 6, which is kinematically connected through the axis 7, the connecting rod 8 and an eccentric 9 with a drive shaft 10 of the swing drive. The eccentric 9 converts the constant speed of rotation of the eccentric shaft 10 into the rectilinear reciprocating motion of the connecting rod 8 with a variable speed, which in turn is converted into the oscillating motion of the gear sector 6 with a variable angular speed. Axis 7 is stationary on the gear sector 6, so that the ratio of the arms “a” and “b” is constant (“a” is the distance from the axis of the spindle of the tool head to the axis of rotation 7 of the connecting rod 8, “b” is the distance from the axis 7 of rotation of the connecting rod 8 to rolling axis of the gear sector 6).

Изменение угла качания абразивных брусков 11 осуществляется изменением величины эксцентриситета "Э" расположения оси 9 шатуна 8 на валу 10. Changing the swing angle of the abrasive bars 11 is carried out by changing the eccentricity "E" of the location of the axis 9 of the connecting rod 8 on the shaft 10.

Внутри полного шпинделя 4 размещен шток, один конец которого кинематически связан с поршнем 12 механизма зажима-разжима абразивных брусков 13, а другой конец через рейку 14, шестерню 15 связан с державками 16 абразивных брусков 13. Inside the full spindle 4 there is a rod, one end of which is kinematically connected with the piston 12 of the clamping-expanding mechanism of the abrasive blocks 13, and the other end is connected through the rail 14, the gear 15 with the holders 16 of the abrasive bars 13.

В станине 1 закреплена ось 17, относительно геометрической оси О которой осуществляется угловой разворот бабки изделия 2 в горизонтальной плоскости на угол β. In the frame 1, an axis 17 is fixed, relative to the geometric axis O of which the headstock of product 2 is angled in a horizontal plane by an angle β.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При перемещении детали, подлежащей обработке в рабочее положение включается ее вращение, прижим абразивных брусков 13 к обрабатываемой поверхности детали и вращение вала 10 с постоянной скоростью вращения (фиг. 1, 2 и 3). When moving the part to be processed to its working position, its rotation is turned on, the abrasive bars 13 are pressed against the workpiece surface and the shaft 10 is rotated at a constant rotation speed (Figs. 1, 2 and 3).

В положении I и III эксцентрика 9 (фиг. 4) будет наибольшая скорость поворота и, соответственно, наибольшая скорость прямолинейного возвратно-поступательного движения V_I и V_III шатуна 8 (фиг. 5) и наибольшая угловая скорость качания ω_I и ω_III абpазивных брусков 13, расположенных в этот момент в вертикальной плоскости в среднем положении на дорожке качания (фиг. 1). При этом время нахождения абразивных брусков в обработке будет минимальным и будет сниматься меньший припуск.In position I and III of the eccentric 9 (Fig. 4) there will be the highest rotation speed and, accordingly, the highest speed of the rectilinear reciprocating movement V _I and V _{III of the} connecting rod 8 (Fig. 5) and the greatest angular swing speed ω _I and ω _III abrasive bars 13 located at this moment in a vertical plane in the middle position on the swing path (Fig. 1). In this case, the time spent by abrasive bars in processing will be minimal and a smaller allowance will be removed.

В положении II и IV эксцентрика 9 (фиг. 4) будет наименьшая скорость поворота и, соответственно, наименьшая скорость прямолинейного возвратно-поступательного движения V_II и V_IV шатуна 8 (фиг. 5) и наименьшая угловая скорость качания ω_II и ω_IV абразивных брусков 13, расположенных в этот момент в горизонтальной плоскости в крайних положениях на дорожке качания (фиг. 3). Причем, в следствии разворота бабки изделия 2 в горизонтальной плоскости на угол β один из брусков находится с одного края обрабатываемой поверхности дорожки качания, а второй с другого края обрабатываемой поверхности дорожки качания. При этом время нахождения абразивных брусков 13 в обработке будет максимальным и будет сниматься больший припуск.In position II and IV of the eccentric 9 (Fig. 4) there will be the smallest turning speed and, accordingly, the smallest speed of the rectilinear reciprocating motion of V _II and V _{IV of the} connecting rod 8 (Fig. 5) and the smallest angular swing speed of ω _II and ω _IV abrasive bars 13 located at this moment in a horizontal plane in extreme positions on the swing path (Fig. 3). Moreover, due to the turn of the headstock of the product 2 in a horizontal plane at an angle β, one of the bars is located on one edge of the machined surface of the rock path, and the second on the other edge of the machined surface of the rock path. In this case, the residence time of the abrasive bars 13 in the processing will be maximum and a larger allowance will be removed.

Таким образом, изменение скорости прямолинейного возвратно-поступательного движения шатуна 8 и скорости качательного движения зубчатого сектора 6 и абразивных брусков происходит по синусоидальному закону. Наибольший съем припуска происходит по краям обрабатываемой поверхности, а наименьший по центру, вследствие чего формируется выпуклая поверхность дорожки качания. Thus, the change in the speed of the rectilinear reciprocating motion of the connecting rod 8 and the speed of the rocking motion of the gear sector 6 and abrasive bars occurs according to a sinusoidal law. The largest stock removal occurs at the edges of the work surface, and the smallest in the center, as a result of which a convex surface of the rock path is formed.

Claims

DEVICE FOR ABRASIVE PROCESSING of parts such as bearing rings, containing a bed, the headstock of the product and the tool head located on it, the spindles of which are mounted at an angle to each other in the horizontal plane and are connected with circular motion drives around their axes, characterized in that the circular motion tool drive the head is made in the form of a gear sector mounted in its housing, which engages with a gear wheel located on the head spindle, and a connecting rod, one end of which mounted on the sector, and the other is connected with the cam shaft of the drive shaft.