RU2151041C1

RU2151041C1 - Apparatus for microfeeding blanks

Info

Publication number: RU2151041C1
Application number: RU96118702A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Псигин; А.Н. Унянин; Д.Л. Тиунов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: machine engineering, instrument making, namely finish grinding of blanks. SUBSTANCE: apparatus includes movable upper plate for fastening blank and stationary lower plate. Heating members engage with movable bar arranged between plates. There are two main and four additional mechanisms for fixing upper plate. Said mechanisms are in the form of spring-loaded wedges with rods being cores of electromagnets. Additional fixing mechanisms are in constant engagement with heating members for providing blank lifting. Main fixing mechanisms are designed for engaging with movable bar and for preventing its reverse stroke. EFFECT: increased range of blank motion and therefore enlarged manufacturing possibilities of apparatus. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для точной подачи заготовок при обработке резанием и может быть использовано на предприятиях машиностроения и приборостроения при окончательной обработке заготовок шлифованием. The invention relates to a device for the accurate supply of workpieces during machining and can be used at engineering and instrumentation enterprises in the final processing of workpieces by grinding.

Известен механизм точной подачи, состоящий из силового элемента, взаимодействующего с ползуном и основанием и выполненного из биметаллической полосы дугообразной формы, слой материала которой на вогнутой поверхности имеет больший коэффициент линейного расширения, чем на выпуклой (см. а. с. СССР N 764960, В 24 В 47/20,1980). There is a known exact feeding mechanism consisting of a power element interacting with a slider and a base and made of an arc-shaped bimetal strip, the material layer of which on a concave surface has a greater coefficient of linear expansion than on a convex one (see A.S. USSR No. 764960, B 24V 47 / 20.1980).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного механизма, относится то, что в известном механизме перемещать приходится инерционные, обладающие большой массой узлы шлифовального станка (например, шлифовальную бабку), на что расходуется большое количество энергии. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known mechanism include the fact that in the known mechanism it is necessary to move inertial, mass-bearing nodes of the grinding machine (for example, a grinding head), which consumes a large amount of energy.

Известно также устройство для микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее основание, выполненное в виде шарнирно связанных подвижной пластины и нижней неподвижной плиты, образующих между собой угол, верхнюю плиту с установленным на ней приспособлением для закрепления заготовок, шарнирно связанную с подвижной в угловом направлении пластиной основания, два силовых элемента в виде полых гильз с нагревательной спиралью внутри, смонтированных на нижней неподвижной и на верхней подвижной плитах на противоположных концах устройства с возможностью контакта с подвижной пластиной основания (см. а.с. СССР N 1604582, В 24 В 47/20, 1990). It is also known a device for microfeed workpieces during grinding, containing a base made in the form of pivotally connected movable plate and a lower fixed plate, forming an angle between themselves, the upper plate with a device for securing the workpieces mounted on it, pivotally connected to the base plate movable in an angular direction, two power elements in the form of hollow shells with a heating spiral inside, mounted on the lower fixed and on the upper movable plates at opposite ends of the device with the possibility of contact with the movable base plate (see AS USSR N 1604582, 24 V 47/20, 1990).

Недостатком этого аналога можно считать малую величину перемещения, определяемую только величиной температурных деформаций нагревательных элементов, и невозможность работы в режиме выхаживания (фиксирования заготовки в определенном положении). The disadvantage of this analogue can be considered a small amount of displacement, determined only by the magnitude of the temperature deformations of the heating elements, and the inability to work in the nursing mode (fixing the workpiece in a certain position).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее неподвижную нижнюю и подвижную верхнюю плиты с закрепленными на них нагревательными элементами, установленными с возможностью контакта с подвижной пластиной, расположенной между плитами и шарнирно связанной с каждой из них, смонтированные на верхней и нижней плитах два механизма фиксации в виде подпружиненных в сторону нагревательных элементов и установленных с возможностью постоянного контакта с пластиной и плитами клиньев со стержнями, являющимися сердечниками электромагнитов (см. а.с. СССР N 1773703, В 24 В 47/20, 1992), выбранное за прототип. The closest in technical essence to the claimed invention is a device for microfeed workpieces during grinding, comprising a fixed lower and movable upper plate with heating elements fixed to them, mounted with the possibility of contact with a movable plate located between the plates and pivotally connected to each of them, mounted on the upper and lower plates are two locking mechanisms in the form of heating elements spring-loaded to the side and installed with the possibility of constant contact with plate and plates of wedges with rods, which are the cores of electromagnets (see AS USSR N 1773703, 24 V 47/20, 1992), selected for the prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся малый диапазон перемещения заготовки, обусловленный величиной температурных деформаций нагревательных элементов. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include a small range of movement of the workpiece, due to the magnitude of the temperature deformation of the heating elements.

Технический результат - расширение технологических возможностей устройства за счет увеличения диапазона перемещения заготовки. The technical result is the expansion of technological capabilities of the device by increasing the range of movement of the workpiece.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве микроподачи заготовок содержится подвижная верхняя и неподвижная нижняя плиты, нагревательные элементы, установленные с возможностью контакта с подвижной пластиной, расположенной между плитами и шарнирно связанной с каждой из них, механизмы фиксации, смонтированные на верхней и нижней плитах с возможностью контакта с пластиной. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the known device for microfeed workpieces contains a movable upper and fixed lower plate, heating elements installed with the possibility of contact with a movable plate located between the plates and pivotally connected to each of them, fixing mechanisms mounted on upper and lower plates with the possibility of contact with the plate.

Особенность конструкции заключается в том, что устройство микроподачи заготовок снабжено четырьмя дополнительными попарно закрепленными на верхней и нижней плитах механизмами фиксации, предназначенными для взаимодействия с нагревательными элементами и выполненными в виде подпружиненных клиньев со стержнями, являющимися сердечниками электромагнитов, а нагревательные элементы, в количестве четырех, попарно смонтированы на верхней и нижней плитах, при этом каждый нагревательный элемент установлен с возможностью постоянного контакта с клином соответствующего дополнительного механизма фиксации. The design feature is that the device for microfeed workpieces is equipped with four additional pairwise fixing mechanisms designed to interact with heating elements and made in the form of spring-loaded wedges with rods, which are the core of electromagnets, and the heating elements, in the amount of four, mounted in pairs on the upper and lower plates, with each heating element installed with the possibility of constant contact with a wedge corresponding additional locking mechanism.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed device set forth in the claims.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not derive explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:
- addition of a known product by any known part (s) attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established;
- replacement of any part (s) of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;
- the exclusion of any part (element) of the product with the simultaneous exclusion of its function and the achievement of the usual result for such exclusion (simplification, reduction of mass, dimensions, material consumption, increased reliability, etc.);
- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;
- the implementation of a known tool or part (s) of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;
- the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the relationships between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида, имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. The described invention is not based on a change in the quantitative characteristic (s), the presentation of such signs in the relationship, or a change in its type, we mean the case when the fact of the influence of each of these signs on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained based on known dependencies, patterns.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертежах представлено:
- фиг. 1 - продольный разрез устройства;
- фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1;
- фиг. 3 - разрез Б-Б по фиг. 2;
- фиг. 4 - разрез В-В по фиг. 2.The drawings show:
- FIG. 1 is a longitudinal section of a device;
- FIG. 2 is a section AA in FIG. 1;
- FIG. 3 is a section BB in FIG. 2;
- FIG. 4 is a section bb of FIG. 2.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result are as follows.

Устройство микроподачи заготовок содержит нижнюю плиту 1, верхнюю плиту 2, подвижную пластину 3, через шарниры 4 и 5 связанную с обеими плитами. На верхней и нижней плитах с возможностью контакта с подвижной пластиной смонтированы два механизма фиксации, представляющие собой клинья 6 и 7, со стержнями 8 и 9, являющимися сердечниками электромагнитов 10 и 11, через кронштейны 12 и 13 жестко закрепленных на нижней 1 и верхней 2 плитах. На стержнях 8 и 9 установлены пружины 14 и 15. The device for microfeed workpieces comprises a lower plate 1, an upper plate 2, a movable plate 3, through hinges 4 and 5 connected to both plates. Two fixing mechanisms are mounted on the upper and lower plates with the possibility of contact with the movable plate, which are wedges 6 and 7, with rods 8 and 9, which are the cores of the electromagnets 10 and 11, through brackets 12 and 13 rigidly mounted on the lower 1 and upper 2 plates . On the rods 8 and 9 installed springs 14 and 15.

На верхней и нижней плитах через кронштейны 16, 17, 18, 19 попарно жестко закрепляют механизмы фиксации, представляющие собой клинья 20, 21, 22, 23 со стержнями 24, 25, 26, 27, являющимися сердечниками электромагнитов 28, 29, 30, 31. На стержнях установлены пружины 32, 33, 34, 35. Клинья механизмов фиксации постоянно контактируют с нагревательными элементами 36, 37, 38, 39, расположенными в направляющих 40, 41, 42, 43, содержащих штуцеры 44, 45, 46, 47 для подвода охлаждающей жидкости и жестко закрепленных на верхней и нижней плитах. Вся конструкция закрывается кожухом 48, силовое замыкание нижней и верхней плиты осуществляется посредством плоских пружин 49, 50. На верхней плите установлено приспособление 51 для закрепления заготовок. On the upper and lower plates through brackets 16, 17, 18, 19, fixation mechanisms are fixed in pairs, which are wedges 20, 21, 22, 23 with rods 24, 25, 26, 27, which are the core of electromagnets 28, 29, 30, 31 The springs 32, 33, 34, 35 are installed on the rods. The wedges of the locking mechanisms are constantly in contact with the heating elements 36, 37, 38, 39 located in the guides 40, 41, 42, 43, containing fittings 44, 45, 46, 47 for coolant supply and rigidly fixed to the upper and lower plates. The whole structure is closed by a casing 48, the power circuit of the lower and upper plates is carried out by means of flat springs 49, 50. A fixture 51 for securing the workpieces is installed on the upper plate.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В приспособлении 51 на верхней плите закрепляется заготовка. На электрические спирали нагревательных элементов 36 и 37 подается напряжение, спирали нагревают корпуса нагревательных элементов, которые под действием тепла удлиняются, поворачивая подвижную пластину 3 по часовой стрелке вокруг шарнира 5 и верхнюю плиту 2 против часовой стрелки вокруг шарнира 4, осуществляя тем самым плоскопараллельный подъем заготовки. В это самое время под действием пружин 34 и 35 клинья 22 и 23 перемещаются влево (фиг. 2), передвигая нагревательные элементы 38 и 39 в вертикальном направлении и обеспечивая постоянный контакт последних с подвижной пластиной 3. Затем напряжение со спиралей нагревательных элементов 36 и 37 снимается и на них через штуцеры 44 и 45 подается поток охлаждающей жидкости, которая возвращает первоначальную длину нагревательных элементов. Клинья 20 и 21 постоянно обеспечивают контакт нагревательных элементов 36 и 37 с подвижной пластиной, перемещаясь под действием пружин 32 и 33 вправо (фиг. 2) по мере остывания и уменьшения длины нагревательных элементов 36 и 37. Одновременно с этим напряжение подается на электрические спирали нагревательных элементов 38 и 39, корпуса их нагреваются и удлиняются, заставляя совершать заготовку плоскопараллельный подъем. В это время клинья 20 и 21 перемещаются вправо (фиг. 2), прижимая нагревательные элементы 36 и 37 к подвижной пластине 3. Затем на нагревательные элементы 38 и 39 через штуцеры 46 и 47 подается охлаждающая жидкость, напряжение с их спиралей снимается и, уменьшая свою длину, нагревательные элементы 38 и 39 поджимаются к подвижной пластине 3 при перемещении клиньев 22 и 23 влево (фиг. 2). The operation of the device is as follows. In the fixture 51, a workpiece is fixed on the upper plate. Voltage is applied to the electric spirals of the heating elements 36 and 37, the spirals heat the housings of the heating elements, which lengthen under the action of heat, turning the movable plate 3 clockwise around the hinge 5 and the upper plate 2 counterclockwise around the hinge 4, thereby plane-lifting the workpiece . At this very time, under the action of the springs 34 and 35, the wedges 22 and 23 move to the left (Fig. 2), moving the heating elements 38 and 39 in the vertical direction and providing constant contact of the latter with the movable plate 3. Then the voltage from the spirals of the heating elements 36 and 37 removed and through the fittings 44 and 45 they are supplied with a coolant stream, which returns the original length of the heating elements. The wedges 20 and 21 constantly provide contact of the heating elements 36 and 37 with the movable plate, moving under the action of the springs 32 and 33 to the right (Fig. 2) as the heating elements 36 and 37 cool down and decrease in length. At the same time, voltage is supplied to the electric spirals of the heating elements 38 and 39, their bodies are heated and lengthened, forcing the workpiece to perform plane-parallel lifting. At this time, the wedges 20 and 21 move to the right (Fig. 2), pressing the heating elements 36 and 37 to the movable plate 3. Then, the cooling liquid is supplied to the heating elements 38 and 39 through the fittings 46 and 47, the voltage from their spirals is removed and, reducing their length, the heating elements 38 and 39 are pressed against the movable plate 3 when moving the wedges 22 and 23 to the left (Fig. 2).

Затем подается напряжение на спирали нагревательных элементов 36 и 37 и так продолжается до тех пор, пока не будет снят весь припуск на заготовке. Все это время клинья 6 и 7 передвигаются пружинами 14 и 15 в сторону нагревательных элементов, лишая систему обратного хода. По достижении заготовкой заданного размера подается напряжение на электромагниты 10, 11, 28, 29, 30, 31 и вся система возвращается в исходное положение за счет усилия пружин 49 и 50. В случае, когда необходимо обработать заготовки с малой конусностью, в работе участвуют нагревательные элементы одной стороны устройства - 36, 37 или 38, 39, при этом соответственно перемещаются клинья 6 или 7. Как показали результаты расчетов, при использовании заявляемого устройства микроподачи заготовок обеспечивается величина перемещения заготовки до 5 мм. Then, voltage is applied to the spirals of the heating elements 36 and 37, and so on until the entire stock on the workpiece is removed. All this time, the wedges 6 and 7 are moved by the springs 14 and 15 towards the heating elements, depriving the reverse system. When the workpiece reaches a predetermined size, voltage is applied to the electromagnets 10, 11, 28, 29, 30, 31, and the whole system returns to its original position due to the efforts of the springs 49 and 50. In the case when it is necessary to process the workpieces with low taper, heating is involved the elements of one side of the device are 36, 37 or 38, 39, while the wedges 6 or 7 are respectively moved. As shown by the calculation results, when using the inventive device for microfeed workpieces, the workpiece can be moved up to 5 mm.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно на предприятиях машиностроения и приборостроения при окончательной обработке заготовок шлифованием;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates that when using the inventive device the following set of conditions:
- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in industry, namely in engineering and instrument-making enterprises in the final processing of workpieces by grinding;
- for the claimed device in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

A device for microfeed workpieces during grinding, containing a movable upper and a fixed lower plate, heating elements installed with the possibility of contact with a movable plate located between the plates and pivotally connected to each of them, locking mechanisms mounted on the upper and lower plates with the possibility of contact with the plate , characterized in that it is equipped with four additional pairwise fixed on the upper and lower plates fixing mechanisms designed to interact with the heater GOVERNMENTAL elements and are constructed as spring loaded wedges with bars, which are cores of the electromagnets, and the heating elements are four in number are mounted in pairs on the upper and lower plates, each heating element is mounted to the permanent contact with the corresponding additional wedge locking mechanism.