RU212539U1

RU212539U1 - DEVICE FOR GRINDING THE END OF SPRINGS OF SMALL DIAMETER

Info

Publication number: RU212539U1
Application number: RU2022110440U
Authority: RU
Inventors: Алексей Петрович Баринов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-07-28

Abstract

Полезная модель относится к обработке материалов резанием и может быть использована для шлифования торцов пружин малого диаметра. Устройство содержит неподвижный инструмент и подвижный инструмент, установленный с возможностью плоскопараллельных перемещений относительно неподвижного инструмента. Неподвижный инструмент выполнен в виде плоской детали с заданными характеристиками рабочей плоскости, а подвижный - в виде кассеты, ручки и поводка, предназначенного для передачи усилия сдвига от ручки на кассету. Кассета выполнена со сквозным центральным отверстием и сквозными цилиндрическими отверстиями для установки обрабатываемых пружин. Ручка выполнена со ступенчатым центральным отверстием, предназначенным для установки поводка, входящего в указанное сквозное центральное отверстие кассеты. Снижается трудоемкость изготовления и ремонта устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

The utility model relates to the processing of materials by cutting and can be used for grinding the ends of springs of small diameter. The device contains a fixed tool and a movable tool mounted with the possibility of plane-parallel movements relative to the fixed tool. The fixed tool is made in the form of a flat part with specified characteristics of the working plane, and the movable tool is in the form of a cassette, a handle and a leash designed to transfer the shear force from the handle to the cassette. The cassette is made with a through central hole and through cylindrical holes for installing processed springs. The handle is made with a stepped central hole designed to install a leash included in the specified through central hole of the cassette. The complexity of manufacturing and repairing the device is reduced. 3 w.p. f-ly, 1 ill.

Description

В процессе производства винтовых пружин сжатия возникает необходимость абразивной обработки опорных витков - шлифования - в плоскости, перпендикулярной оси пружины. Технологические аспекты обработки крупных пружин в достаточной мере разработаны и не представляют неразрешимых проблем, но обработка пружин из проволоки малого диаметра имеет специфические трудности. В соответствии с государственным стандартом, опорные витки пружин, изготовленных из проволоки диаметром 0,5 мм и менее, не шлифуются и такие пружины контролю отклонений от перпендикулярности не подвергаются. Однако, на практике, в частности, в производстве топливной аппаратуры, существует необходимость изготовления пружин из проволоки диаметром менее 0,5 мм, имеющих обработанные плоские опорные торцы.In the production process of helical compression springs, it becomes necessary to abrasively process the support coils - grinding - in a plane perpendicular to the axis of the spring. The technological aspects of processing large springs are well developed and do not present insurmountable problems, but the processing of springs made of small diameter wire has specific difficulties. In accordance with the state standard, the supporting coils of springs made of wire with a diameter of 0.5 mm or less are not ground and such springs are not subjected to control of deviations from perpendicularity. However, in practice, in particular, in the production of fuel equipment, there is a need to manufacture springs from wire with a diameter of less than 0.5 mm, having machined flat support ends.

Известно устройство для шлифования торцов пружин, включающее шлифовальную бабку, устройство для установки пружины и механизм вращения обрабатываемой пружины (пат. RU 2008170, опубл. 18.02.1994). Устройство для установки пружины выполнено в виде свободно вращающихся роликов. Механизм вращения обрабатываемой пружины включает двигатель и приводной ролик. Передача крутящего момента от двигателя на приводной ролик осуществляется посредством шестерни, установленной на конце вала двигателя. Приводной ролик перемещает и прижимает к пружине специальный механизм, в качестве которого авторы известного решения предлагают пневмоцилиндр.A device for grinding the ends of springs is known, including a grinding headstock, a device for installing a spring and a mechanism for rotating the spring being processed (US Pat. RU 2008170, publ. 18.02.1994). The device for installing the spring is made in the form of freely rotating rollers. The mechanism of rotation of the processed spring includes a motor and a drive roller. The transmission of torque from the engine to the drive roller is carried out by means of a gear mounted on the end of the engine shaft. The drive roller moves and presses a special mechanism against the spring, which the authors of the well-known solution propose as a pneumatic cylinder.

К недостаткам известного решения относится низкая производительность, обусловленная тем, что предусмотрена одновременная обработка только одной пружины, и повышенная сложность конструкции, связанная с необходимостью применения отдельного двигателя для вращения обрабатываемой пружины и механизма перемещения и прижатия приводного ролика.The disadvantages of the known solution include low productivity due to the fact that only one spring can be processed at the same time, and increased design complexity associated with the need to use a separate motor to rotate the processed spring and the mechanism for moving and pressing the drive roller.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является устройство, используемое для осуществления способа шлифования шариков и включающее два инструмента, один из которых - неподвижный, а второй - подвижный, в процессе работы совершающий плоскопараллельные перемещения относительно неподвижного инструмента (пат. RU 1510250, опубл. 10.12.1995). Авторы известного решения называют неподвижный инструмент планшайбой, а подвижный - верхним диском. В верхнем диске со стороны, обращенной к планшайбе, выполнены конусные отверстия для установки обрабатываемых деталей. Конусные отверстия выполнены глухими, как следует из чертежа на фиг. 2 к описанию известного решения. Обработка деталей происходит при наличии шлифующей суспензии, причем в процессе обработки шлифующая суспензия может попадать на всю поверхность деталей.The closest in terms of essential features - the prototype of the claimed utility model - is a device used to implement the method of grinding balls and includes two tools, one of which is stationary, and the second is movable, in the process of making plane-parallel movements relative to the stationary tool (US Pat. RU 1510250, published 12/10/1995). The authors of the well-known solution call the stationary tool a faceplate, and the movable one - the upper disk. In the upper disk, on the side facing the faceplate, conical holes are made for installing workpieces. The taper holes are blind, as follows from the drawing in FIG. 2 to the description of the known solution. The processing of parts occurs in the presence of a grinding suspension, and during the processing, the grinding suspension can fall on the entire surface of the parts.

К недостаткам известного решения относится форма отверстий в подвижном инструменте.The disadvantages of the known solutions include the shape of the holes in the movable tool.

В реальном производстве все детали имеют отклонения формы и размеров в пределах, определяемых точностью изготовления. Очевидно, что именно это обстоятельство в сочетании с формой отверстий в верхнем диске определяет применение авторами известного решения в качестве планшайбы резинового диска (описан в примере осуществления решения), призванного компенсировать разницу в размерах обрабатываемых деталей. Однако, применение резинового диска для обработки винтовых пружин создаст риски задиров рабочей поверхности диска концом нешлифованного опорного витка. Это может сократить срок службы устройства - его неподвижного инструмента.In real production, all parts have shape and size deviations within the limits determined by manufacturing accuracy. Obviously, it is this circumstance, in combination with the shape of the holes in the upper disk, that determines the use by the authors of the well-known solution as a faceplate of a rubber disk (described in the example implementation of the solution), designed to compensate for the difference in the dimensions of the workpieces. However, the use of a rubber disk for processing coil springs will create the risk of scuffing the working surface of the disk with the end of an unpolished support coil. This can shorten the life of the device - its stationary tool.

Кроме того, при обработке деталей происходит неравномерный износ поверхностей верхнего диска по поверхности конусных отверстий из-за постоянного обрабатываемых деталей по поверхности отверстий. Восстановление исходного состояния инструмента требует, во-первых, шлифования плоскости, со стороны которой выполнялись конические отверстия и, во-вторых, повторной обработки каждого отверстия в одинаковый размер по глубине с минимальным допуском. Если первая операция не представляет проблем и может быть выполнена на обычном плоскошлифовальном станке, то вторая требует координатно-расточного или координатно-сверлильного станка. Это увеличивает трудоемкость и себестоимость ремонтно-восстановительных работ.In addition, during the processing of parts, uneven wear of the surfaces of the upper disk over the surface of the conical holes occurs due to the constant workpieces along the surface of the holes. Restoring the original state of the tool requires, firstly, grinding the plane from which the conical holes were made and, secondly, re-machining each hole to the same depth size with a minimum tolerance. If the first operation presents no problems and can be performed on a conventional surface grinder, then the second requires a jig boring or jig drilling machine. This increases the complexity and cost of repair and restoration work.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа - создание конструкции устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра, технологичного в изготовлении и ремонте.The technical problem to be solved by the proposed utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype - the creation of a device design for grinding the ends of springs of small diameter, manufacturable and repairable.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что устройство для шлифования торцов пружин выполнено содержащим неподвижный инструмент и подвижный инструмент, установленный с возможностью плоскопараллельных перемещений относительно неподвижного инструмента, причем неподвижный инструмент выполнен в виде плоской детали с заданными характеристиками рабочей плоскости, а подвижный - в виде кассеты, ручки и поводка, предназначенного для передачи усилия сдвига от ручки на кассету, кассета выполнена со сквозным центральным отверстием и сквозными цилиндрическими отверстиями для установки обрабатываемых пружин, а ручка выполнена со ступенчатым центральным отверстием, предназначенным для установки поводка, входящего в указанное сквозное центральное отверстие кассеты.The solution of the stated technical problem is achieved due to the fact that the device for grinding the ends of the springs is made containing a fixed tool and a movable tool installed with the possibility of plane-parallel movements relative to the fixed tool, and the fixed tool is made in the form of a flat part with specified characteristics of the working plane, and the movable tool is in in the form of a cassette, a handle and a leash designed to transfer the shear force from the handle to the cassette, the cassette is made with a through central hole and through cylindrical holes for installing processed springs, and the handle is made with a stepped central hole intended for installing a leash included in the specified through central cassette hole.

Указанные признаки являются существенными, новыми и промышленно выполнимыми и служат решению заявленного технического результата.These features are essential, new and industrially feasible and serve to solve the claimed technical result.

Конструкция устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра, предлагаемого в качестве настоящей полезной модели, поясняется чертежом и включает неподвижный инструмент 1 и подвижный инструмент 2.The design of the device for grinding the ends of springs of small diameter, proposed as this utility model, is illustrated by the drawing and includes a fixed tool 1 and a movable tool 2.

В качестве неподвижного инструмента 1 может быть использована специально изготовленная плоская деталь типа «плита» с заданными характеристиками рабочей плоскости 11, в частности, твердостью и допуском плоскостности. Предпочтительным является использование в качестве неподвижного инструмента 1 стандартной поверочной или разметочной плиты необходимого размера. Это позволяет уменьшить количество изготавливаемых оригинальных деталей.As a fixed tool 1, a specially made flat part of the "plate" type with the given characteristics of the working plane 11, in particular, hardness and flatness tolerance, can be used. It is preferable to use as a fixed tool 1 a standard calibration or marking plate of the required size. This reduces the number of original parts produced.

Подвижный инструмент 2 представляет собой крышку-поводок и включает кассету 21 для обрабатываемых пружин 3, ручку 22 и поводок 23.The movable tool 2 is a cover-leash and includes a cassette 21 for processed springs 3, a handle 22 and a leash 23.

В кассете 21 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 211, оси которых перпендикулярны нижней плоскости кассеты 21, а диаметры больше наружного диаметра обрабатываемых пружин 3 на заданную величину. Верхняя и нижняя плоскости кассеты 21 имеют одинаковую обработку, поскольку в процессе шлифовки пружин 3 обе поочередно являются рабочими плоскостями. Высота кассеты 21 принимается, исходя из величины необходимого усилия поджатия обрабатываемых пружин 3 к рабочей плоскости 11 неподвижного инструмента 1. В кассете 21 выполнено сквозное центральное отверстие 212.In the cassette 21 there are through cylindrical holes 211, the axes of which are perpendicular to the lower plane of the cassette 21, and the diameters are larger than the outer diameter of the processed springs 3 by a given value. The upper and lower planes of the cassette 21 have the same processing, since in the process of grinding the springs 3 both alternately are working planes. The height of the cassette 21 is taken based on the magnitude of the required force of preloading the processed springs 3 to the working plane 11 of the fixed tool 1. A through central hole 212 is made in the cassette 21.

Ручка 22 имеет ступенчатое центральное отверстие 221 для установки поводка 23. Поводок 23 представляет собой тело вращение и может быть выполнен сочетанием цилиндрических элементов различного диаметра. Поводок 23 не требует выполнения особо точных размеров, так как его назначение заключается в передаче усилия сдвига от ручки 22 на кассету 21. В качестве поводка 23 также может быть использован винт с гладкой цилиндрической головкой, в частности винт с внутренним шестигранником.The handle 22 has a stepped central hole 221 for mounting the leash 23. The leash 23 is a body of rotation and can be made by a combination of cylindrical elements of different diameters. The driver 23 does not require particularly precise dimensions, since its purpose is to transfer the shear force from the handle 22 to the cassette 21. The driver 23 can also be used as a screw with a smooth cylindrical head, in particular an Allen screw.

На фигуре показан пример выполнения предлагаемого устройства, с точки зрения формы ручки 22, не исключающий другие ее формы, характеризующиеся достаточной эргономичностью и обеспечивающие удобство эксплуатации и отсутствие травматизма, то есть не имеющие острых кромок, выступов и т.п.The figure shows an example of the implementation of the proposed device, from the point of view of the shape of the handle 22, which does not exclude its other forms, which are characterized by sufficient ergonomics and provide ease of use and the absence of injuries, that is, they do not have sharp edges, protrusions, etc.

Предлагаемое в качестве настоящей полезной модели устройство для шлифования торцов пружин малого диаметра работает следующим образом.Proposed as a real utility model, a device for grinding the ends of springs of small diameter works as follows.

На рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1 наносят шлифующую суспензию с заданными характеристиками.On the working plane 11 of the fixed tool 1, a grinding slurry with specified characteristics is applied.

Кассету 21 любой плоскостью устанавливают на рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1. Пружины 3, торцы которых необходимо шлифовать, устанавливают в сквозные цилиндрические отверстия 211 кассеты 21 до упора в рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1. На верхнюю плоскость кассеты 21 устанавливают ручку 22. В ступенчатое центральное отверстие 221 ручки 22 вставляют поводок 23 так, чтобы нижняя часть поводка 23 вошла в сквозное центральное отверстие 212 кассеты 21. Прижимая ручку 22 к кассете 21 усилием, достаточным для обеспечения взаимного контакта плоскостей ручки 22 и кассеты 21, совершают беспорядочные плоскопараллельные перемещения крышки поводка 2 по рабочей плоскости 11 неподвижного инструмента 1. После завершения обработки опорных торцов одной стороны пружин 3, ручку 22 вместе с поводком 23 снимают, переворачивают кассету 21 другой стороной, устанавливают ручку 22 и поводок 23 и аналогичным образом обрабатывают опорные торцы второй стороны пружин 3. За счет попадания шлифующей суспензии в зазоры между обрабатываемыми пружинами 3 и поверхностями сквозных цилиндрических отверстий 211 кассеты 21, обрабатываемые пружины 3 не выпадают из кассеты 21 при ее переворачивании. При этом они легко извлекаются после окончания обработки путем резкого встряхивания кассеты 21 или любым иным, известным из уровня техники способом.The cassette 21 is installed in any plane on the working plane 11 of the fixed tool 1. The springs 3, the ends of which must be ground, are installed in the through cylindrical holes 211 of the cassette 21 until it stops in the working plane 11 of the fixed tool 1. A handle 22 is installed on the upper plane of the cassette 21. In a stepped the leash 23 is inserted into the central hole 221 of the handle 22 so that the lower part of the leash 23 enters the through central hole 212 of the cassette 21. Pressing the handle 22 against the cassette 21 with a force sufficient to ensure mutual contact of the planes of the handle 22 and the cassette 21, random plane-parallel movements of the cover of the leash are made 2 along the working plane 11 of the stationary tool 1. After finishing the processing of the support ends of one side of the springs 3, the handle 22 together with the driver 23 is removed, the cassette 21 is turned over on the other side, the handle 22 and the driver 23 are installed, and the support ends of the second side of the springs 3 are processed in the same way. Due to hit and the surfaces of the through cylindrical holes 211 of the cassette 21, the processed springs 3 do not fall out of the cassette 21 when it is turned over. Moreover, they are easily removed after the end of processing by sharply shaking the cassette 21 or by any other method known from the prior art.

При достижении предельного износа кассеты 21 по плоскостям, контактирующим с рабочей плоскостью 11 неподвижного инструмента 1, предлагаемое устройство может быть дополнено прокладкой, устанавливаемой между ручкой 22 и кассетой 21, либо кассета может быть просто заменена. Восстановительный ремонт неподвижного инструмента 1 заключается в шлифовке рабочей плоскости 11 и не представляет большой сложности.Upon reaching the wear limit of the cassette 21 along the planes in contact with the working plane 11 of the stationary tool 1, the proposed device can be supplemented with a gasket installed between the handle 22 and the cassette 21, or the cassette can simply be replaced. Restorative repair of a stationary tool 1 consists in grinding the working plane 11 and is not very difficult.

Техническим результатом осуществления предлагаемого устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра является снижение трудоемкости изготовления и ремонта составляющих деталей.The technical result of the implementation of the proposed device for grinding the ends of springs of small diameter is to reduce the complexity of manufacturing and repair of component parts.

Предлагаемое устройство для шлифования торцов пружин малого диаметра внедрено в серийное производство на Алтайском заводе прецизионных изделий.The proposed device for grinding the ends of small-diameter springs has been put into mass production at the Altai Precision Products Plant.

Claims

1. A device for grinding the ends of springs, containing a fixed tool and a movable tool mounted with the possibility of plane-parallel movements relative to the fixed tool, characterized in that the fixed tool is made in the form of a flat part with specified characteristics of the working plane, and the movable tool is in the form of a cassette, handle and a leash designed to transfer the shear force from the handle to the cassette, while the cassette is made with a through central hole and through cylindrical holes for installing processed springs, and the handle is made with a stepped central hole intended for installing a leash included in the specified through central hole of the cassette.

2. The device according to claim 1, characterized in that a standard marking plate is used as a fixed tool.

3. The device according to claim 1, characterized in that a standard calibration plate is used as a fixed tool.

4. The device according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that a screw with an internal hexagon is used as a leash.