RU2797805C1 - Machine for mutual automated grinding of ball joint parts - Google Patents
Machine for mutual automated grinding of ball joint parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797805C1 RU2797805C1 RU2022129722A RU2022129722A RU2797805C1 RU 2797805 C1 RU2797805 C1 RU 2797805C1 RU 2022129722 A RU2022129722 A RU 2022129722A RU 2022129722 A RU2022129722 A RU 2022129722A RU 2797805 C1 RU2797805 C1 RU 2797805C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- program
- controlled
- ball joint
- machine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для взаимной автоматизированной притирки сферических поверхностей. The invention relates to the field of abrasive processing and can be used for mutual automated grinding of spherical surfaces.
Известно устройство для притирки сферических поверхностей, содержащее станину и смонтированные на ней систему приводов главных движений, представленную в виде шпинделя с приводом и силовой головки с поводком, которая установлена на качающемся рычаге, и систему оказания давления, состоящую из упора и копира, которые корректируют положение силовой головки для притирки сферических поверхностей разных радиусов (патент SU 1324828 А1, опубл. 23.07.1987 г.).A device for grinding spherical surfaces is known, containing a frame and mounted on it a system of drives of the main movements, presented in the form of a spindle with a drive and a power head with a leash, which is mounted on a rocking lever, and a pressure application system consisting of a stop and a copier that correct the position power head for grinding spherical surfaces of different radii (patent SU 1324828 A1, publ. 23.07.1987).
Недостатком данного устройства является низкая производительность процесса притирки в силу невозможности автоматизации процесса взаимной притирки сферических поверхностей из-за отсутствия системы подачи-сбора технических сред, контрольно-измерительной системы и блока согласованного управления системами станка.The disadvantage of this device is the low productivity of the grinding process due to the impossibility of automating the process of mutual grinding of spherical surfaces due to the lack of a system for supplying and collecting technical media, a control and measuring system, and a unit for coordinated control of machine systems.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для абразивной обработки сферических поверхностей, содержащее станину и смонтированные на ней систему привода главного движения, представленного в виде электродвигателя, связанного со шпинделем инструмента через ременную передачу, водило, рычаг и поводок, систему оказания давления, выполненную в виде рычага с толкателем и центробежного механизма с грузом, и систему подачи технических сред в виде абразивной суспензии (патент SU 1092033 А, опубл. 15.05.1984 г.).The closest in technical essence to the proposed invention is the device selected as a prototype for abrasive processing of spherical surfaces, containing a frame and a main motion drive system mounted on it, presented in the form of an electric motor connected to the tool spindle through a belt drive, a carrier, a lever and a leash, a pressure application system made in the form of a lever with a pusher and a centrifugal mechanism with a load, and a system for supplying technical media in the form of an abrasive suspension (patent SU 1092033 A, publ. 15.05.1984).
Недостатком данного устройства, в том числе технической проблемой, является низкая производительность процесса притирки в силу невозможности автоматизации процесса взаимной притирки сферических поверхностей, так как в нем отсутствуют независимые программно-управляемые приводы в составе системы приводов главных движений, контрольно-измерительная система и блок согласованного управления системами станка. Также недостатками этого устройства являются: нижнее расположение привода, что повышает риск попадания абразивной суспензии на функциональные поверхности деталей привода; зависимость максимально допустимого давления в зоне притирки от скорости притирки; наличие минимально допустимой скорости притирки, определяемой через необходимую величину подъемной центробежной силы груза и силы прижима притира; отсутствие устройства для сбора отработанной абразивной суспензии.The disadvantage of this device, including a technical problem, is the low productivity of the lapping process due to the impossibility of automating the process of mutual lapping of spherical surfaces, since it does not have independent program-controlled drives as part of the main drive system, a control and measuring system and a coordinated control unit machine systems. Also, the disadvantages of this device are: the lower location of the drive, which increases the risk of abrasive slurry on the functional surfaces of the drive parts; dependence of the maximum allowable pressure in the lapping zone on the lapping speed; the presence of a minimum allowable lapping speed, determined through the required value of the lifting centrifugal force of the load and the pressing force of the lapping; lack of a device for collecting waste abrasive slurry.
В основу заявленного изобретения был положен технический результат -повышение производительности процесса притирки за счет использования комплекса согласованных программно-управляемых систем в составе станка, позволяющих автоматизировать процесс взаимной притирки сферических поверхностей.The claimed invention was based on the technical result - an increase in the productivity of the grinding process through the use of a set of coordinated program-controlled systems as part of the machine, which makes it possible to automate the process of mutual grinding of spherical surfaces.
Технический результат достигается тем, что станок для взаимной автоматизированной притирки деталей шарового шарнира содержит станину со смонтированными на ней колонной, на которой закреплена консоль, со смонтированной на ней системой приводов главных движений, и установочным столом, на котором закреплены система оказания давления и система подачи-сбора технических сред и который выполнен с возможностью установки шарового шарнира, состоящего из крышки, подпятника и шарового пальца, и имеет также контрольно-измерительную систему, представленную в виде закрепленного на установочном столе программно-управляемого привода с лазерным датчиком, выполненным с возможностью подведения к зоне притирки для измерения податливости соединения деталей шарового шарнира, систему наладки, закрепленную на колонне и предназначенную для вертикального перемещения и фиксации системы приводов главных движений, блок согласованного управления системами станка и два регулировочных звена, последние предназначены для достижения вертикального и соосного с осью системы приводов главных движений положения оси отверстия в крышке под шаровой палец, при этом система приводов главных движений, предназначенная для реализации всех видов сферического движения при взаимной притирке деталей шарового шарнира, состоит из программно-управляемых привода прецессии со смонтированным внутри скользящим электроконтактом, привода нутации со смонтированными внутри радиоблоком и компенсирующим грузом и привода собственного вращения с поступательной кинематической парой, в верхней части которой расположено подпружиненное основание, а система оказания давления, предназначенная для создания давления в зоне притирки, состоит из многорычажного механизма, соединенного с гидроцилиндром двустороннего действия, у которого выбор направления движения поршня происходит посредством программно-управляемого гидравлического сервозолотника, а регулировка силы давления поршня производится за счет программно-управляемого гидронасоса.The technical result is achieved by the fact that the machine for mutual automated grinding of parts of the ball joint contains a frame with a column mounted on it, on which a console is fixed, with a system of drives of the main movements mounted on it, and an installation table on which a pressure application system and a feed system are fixed. collection of technical media and which is made with the possibility of installing a ball joint, consisting of a cover, a thrust bearing and a ball pin, and also has a control and measuring system, presented in the form of a program-controlled drive fixed on the installation table with a laser sensor, made with the possibility of leading to the zone lapping for measuring the compliance of the connection of parts of the ball joint, an adjustment system mounted on a column and designed for vertical movement and fixation of the system of drives of the main movements, a unit for coordinated control of the machine systems and two adjusting links, the latter are designed to achieve vertical and coaxial with the axis of the system of drives of the main movements position of the axis of the hole in the cover for the ball pin, while the system of drives of the main movements, designed to implement all types of spherical movement during mutual grinding of the parts of the ball joint, consists of a program-controlled precession drive with a sliding electrical contact mounted inside, a nutation drive with a radio unit mounted inside and a compensating weight and a self-rotation drive with a translational kinematic pair, in the upper part of which there is a spring-loaded base, and the pressure application system designed to create pressure in the grinding zone consists of a multi-lever mechanism connected to a double-acting hydraulic cylinder, in which the direction of piston movement is selected by means of a program-controlled hydraulic servo spool, and the adjustment of the piston pressure force is carried out by a program-controlled hydraulic pump.
Таким образом, благодаря совокупности согласованных программно-управляемых систем станок позволяет автоматизировать процесс взаимной притирки сферических поверхностей, а регулировочные звенья позволяют совершать притирку шаровых шарниров с наклонным расположением отверстия в крышке под шаровой палец.Thus, thanks to a set of coordinated program-controlled systems, the machine tool allows you to automate the process of mutual grinding of spherical surfaces, and the adjusting links make it possible to grind ball joints with an inclined hole in the cover for the ball pin.
Изобретение поясняется графическими изображениями.The invention is illustrated by graphic images.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема станка.In FIG. 1 shows the kinematic diagram of the machine.
На фиг. 2 - установочный стол с шаровым шарниром и контрольно-измерительной системой.In FIG. 2 - setting table with a ball joint and a control and measuring system.
На фиг. 3 - установочный стол с шаровым шарниром и системой оказания давления.In FIG. 3 - setting table with ball joint and pressure system.
На фиг. 4 - установочный стол с шаровым шарниром и системой подачи-сбора технических сред.In FIG. 4 - setting table with a ball joint and a system for supplying and collecting technical media.
Станок для взаимной автоматизированной притирки деталей шарового шарнира содержит станину 1 (фиг. 1), на которой смонтированы колонна 2 и установочный стол 3. На колонне 2 закреплена консоль 4, на которой смонтирована система приводов главных движений. На установочном столе 3 закреплены система оказания давления и система подачи-сбора технических сред. Установочный стол 3 выполнен с возможностью установки шарового шарнира 5, состоящего из крышки 6, подпятника 7 и шарового пальца 8. Также станок снабжен контрольно-измерительной системой (фиг. 2), которая представлена в виде закрепленного на установочном столе 3 программно-управляемого привода 9 с лазерным датчиком 10, выполненным с возможностью подведения к зоне притирки для измерения податливости соединения деталей шарового шарнира 5. В верхней части колонны 2 смонтирована система 11 наладки, которая представлена в виде программно-управляемого мотор-редуктора, соединенного посредством муфты с шарико-винтовой передачей, смонтированной в консоли 4. Система И наладки предназначена для вертикального перемещения и фиксации системы приводов главных движений. Помимо этого, в станке имеются блок 12 согласованного управления системами станка и два регулировочных звена. Первое регулировочное звено 13, предназначенное для достижения вертикального положения оси 14 отверстия в крышке 6 под шаровой палец 8, расположено в нижней части станка и состоит из закрепленного на станине 1 червячного вала и закрепленного на установочном столе 3 сектора червячного колеса. Второе регулировочное звено 15, предназначенное для достижения соосного положения оси 16 системы приводов главных движений с осью 14 отверстия в крышке 6 под шаровой палец 8, соединяет консоль 4 с системой приводов главных движений и состоит из передачи винт-гайка и поступательной кинематической пары. При этом система приводов главных движений, предназначенная для реализации всех видов сферического движения при взаимной притирке деталей шарового шарнира 5, состоит из программно-управляемых привода 17 прецессии, привода 18 нутации и привода 19 собственного вращения и выглядит следующим образом. На консоли 4 закреплен через второе регулировочное звено 15 программно-управляемый привод 17 прецессии, который состоит из программно-управляемого мотор-редуктора, соединенного посредством муфты с валом прецессии, на котором смонтирован скользящий электроконтакт 20. К нижней фланцевой части вала прецессии прикреплен программно-управляемый привод 18 нутации, который состоит из радиоблока 21 и программно-управляемого мотор-редуктора, соединенного с двумя реечными передачами, установленными на направляющих. К верхней реечной передаче крепится компенсирующий груз 22. К нижней реечной передаче шарнирно крепится программно-управляемый привод 19 собственного вращения, который состоит из программно-управляемого мотор-редуктора, соединенного посредством муфты с поступательной кинематической парой 23, в верхней части которой расположено подпружиненное основание 24. Система приводов главных движений соединяется с шаровым шарниром 5 посредством муфты 25. Система оказания давления (фиг. 3), предназначенная для создания давления в зоне притирки, выполнена в виде многорычажного механизма 26, соединенного с гидроцилиндром 27 двустороннего действия. В составе системы оказания давления присутствуют закрепленные на установочном столе 3 программно-управляемые гидравлический сервозолотник 28 и гидронасос 29. В нижней части станины 1 установлен бак 30 с жидкостью 31 для питания элементов гидравлической части системы оказания давления. Все элементы гидравлической части системы оказания давления сообщаются между собой посредством гибких гидравлических шлангов 32.The machine for mutual automated grinding of parts of the ball joint contains a frame 1 (Fig. 1), on which a
Система подачи-сбора технических сред (фиг. 4) состоит из верхней и нижней части. Верхняя часть представлена в виде двух зеркально расположенных относительно плоскости симметрии станка и закрепленных на установочном столе 3 программно-управляемых приводов 33 с патрубками 34, первый из которых предназначен для подачи абразивной суспензии в зону притирки, а второй - для сбора отработанных технических сред. Нижняя часть представлена в виде подключенного к подпятнику 7 герметичного механизированного соединения 35 со сквозным отверстием, через которое осуществляется подача очистителя в зону притирки.The system for supplying and collecting technical media (Fig. 4) consists of an upper and a lower part. The upper part is presented in the form of two mirror-imposed relative to the plane of symmetry of the machine and fixed on the installation table 3 program-controlled
Станок работает следующим образом.The machine works as follows.
Предварительно собранный шаровой шарнир 5 (фиг. 1) устанавливают на установочный стол 3 станка. При помощи первого регулировочного звена 13, представленного в виде закрепленного на станине 1 червячного вала и закрепленного на установочном столе 3 сектора червячного колеса, производят регулировку наклона установочного стола 3 до достижения вертикального положения оси 14 отверстия крышки 6 под шаровой палец 8. При помощи второго регулировочного звена 15, представленного в виде передачи винт-гайка и поступательной кинематической пары, производят горизонтальное перемещение системы приводов главных движений до достижения соосного положения оси 16 системы приводов главных движений с осью 14 отверстия в крышке 6 под шаровой палец 8. Такое положение оси 14 отверстия крышки 6 позволяет обеспечить равномерность распределения абразивной суспензии в зоне притирки и совместить систему координат системы приводов главных движений с системой координат шарового шарнира 5. Далее соединяют шаровой шарнир 5 с системой приводов главных движений посредством муфты 25 и присоединяют систему оказания давления. Затем при помощи блока 12 согласованного управления системами станка запускают управляющую программу по притирке. Блоком 12 согласованного управления системами станка согласуется работа системы приводов главных движений, системы оказания давления, системы подачи-сбора технических сред, контрольно-измерительной системы и системы 11 наладки. Система приводов главных движений, представленная в виде программно-управляемых привода 17 прецессии, привода 18 нутации и привода 19 собственного вращения, позволяет реализовать все виды сферического движения при взаимной притирке деталей шарового шарнира 5. К приводу 18 нутации и приводу 19 собственного вращения электроэнергия поступает через скользящий электроконтакт 20, а прием и передача управляющего сигнала осуществляется посредством радиоблока 21. Для компенсации центробежной силы, вызванной приводом 19 собственного вращения при реализации движения прецессии, в конструкции станка предусмотрен компенсирующий груз 22. На первом этапе отработки управляющей программы происходит подключение к подпятнику 7 системы подачи-сбора технических сред (фиг. 4) посредством герметичного механизированного соединения 35 со сквозным отверстием. Далее система подачи-сбора технических сред посредством подведенного первым программно-управляемым приводом 33 первого патрубка 34 осуществляет подачу абразивной суспензии в зону притирки. Затем система оказания давления создает необходимое давление в зоне притирки следующим образом. Давление в зоне притирки создается за счет силы реакции опоры (фиг. 3), оказываемой на крышку 6 шарового шарнира 5 многорычажным механизмом 26, соединенным с гидроцилиндром 27 двустороннего действия. Регулировка давления жидкости 31 в камере гидроцилиндра 27 происходит посредством программно-управляемого гидронасоса 29, который подпитывается из бака 30 жидкостью 31 для питания элементов гидравлической части системы оказания давления. За направление движения поршня гидроцилиндра 27 двустороннего действия отвечает программно-управляемый гидравлический сервозолотник 28. После создания необходимого давления станок приступает непосредственно к самой притирке, которая идет до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое требование по моменту силы трения, возникающего при вращении шарового пальца 8. Момент силы трения рассчитывается по следующей формуле:The pre-assembled ball joint 5 (FIG. 1) is installed on the setting table 3 of the machine. With the help of the
где Мдв - момент сил, создаваемый приводом 19 собственного вращения;where M dv - the moment of forces created by the
Jвр - момент инерции всех звеньев, вращаемых приводом 19 собственного вращения;J BP - the moment of inertia of all links rotated by the
ε - угловое ускорение, создаваемое приводом 19 собственного вращения.ε - angular acceleration generated by the
Момент сил, создаваемый приводом, определяется по следующей формуле:The moment of forces created by the drive is determined by the following formula:
Где Рэл - мощность, потребляемая приводом 19 собственного вращения;Where R el - the power consumed by the
nэл - частота вращения привода 19 собственного вращения.n el -
После достижения требования по моменту силы трения управляющая программа запускает режим очистки зоны притирки, при этом через герметичное механизированное соединение 35 со сквозным отверстием подается очиститель, а подведенный вторым программно-управляемым приводом 33 второй патрубок 34 собирает отработанные технические среды. Далее, при необходимости, управляющая программа переходит в режим измерения податливости соединения деталей шарового шарнира 5. Для этого привод 19 собственного вращения перемещается в соосное положение с приводом 17 прецессии посредством привода 18 нутации. Лазерный датчик 10 (фиг. 2) приводится в рабочее положение программно-управляемым приводом 9. После, происходит измерение расстояния до фланцевой поверхности, жестко связанной с шаровым пальцем 8. Затем система 11 наладки перемещает вертикально вниз по колонне 2 закрепленную на консоли 4 систему приводов главных движений на величину свободного хода поступательной кинематической пары 23 и заданной величины сжатия подпружиненного основания 24. При этом на шаровой палец 8 воздействует заданная конструкторской документацией вертикальная сила и происходит повторное измерение расстояния до фланцевой поверхности лазерным датчиком 10. На основе полученных измерений момента силы трения и податливости соединения деталей шарового шарнира 5 блок 12 согласованного управления системами станка выдает заключение о годности изделия.After reaching the requirement for the moment of friction force, the control program starts the cleaning mode of the lapping zone, while the cleaner is supplied through the sealed mechanized
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в формуле изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата -повышение производительности процесса притирки за счет использования комплекса согласованных программно-управляемых систем в составе станка, позволяющих автоматизировать процесс взаимной притирки сферических поверхностей.Thus, the claimed set of essential features, reflected in the claims, provides the claimed technical result - an increase in the productivity of the lapping process through the use of a set of coordinated program-controlled systems as part of the machine tool, which makes it possible to automate the process of mutual lapping of spherical surfaces.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения требуемого технического результата.An analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the features indicated in the formula are essential and interconnected with the formation of a stable set of necessary features, unknown at the priority date from the prior art and sufficient to obtain the required technical result.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении, при использовании заявленного технического решения, следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the implementation, when using the claimed technical solution, the following set of conditions:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для взаимной автоматизированной притирки сферических поверхностей деталей шарового шарнира за счет использования комплекса согласованных программно-управляемых систем в составе станка;- an object that embodies the claimed technical solution, when it is implemented, is intended for mutual automated grinding of spherical surfaces of ball joint parts through the use of a set of coordinated program-controlled systems as part of the machine;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the declared object in the form as it is characterized in the formula, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application or known from the prior art on the priority date is confirmed;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- an object embodying the claimed technical solution, in its implementation, is capable of achieving the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, по мнению заявителя, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, according to the Applicant, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty", "inventive step" and "industrial applicability" under the current legislation.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2797805C1 true RU2797805C1 (en) | 2023-06-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU441136A1 (en) * | 1972-01-13 | 1974-08-30 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Вагонного Хозяйства | Lapping device |
| US4023311A (en) * | 1974-04-11 | 1977-05-17 | Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft | Device for fine honing crankshafts |
| SU844237A1 (en) * | 1979-02-16 | 1981-07-07 | Предприятие П/Я А-3681 | Apparatus for lapping spherical surfaces |
| SU1092033A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-05-15 | Предприятие П/Я А-1509 | Abrasive machining device |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU441136A1 (en) * | 1972-01-13 | 1974-08-30 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Вагонного Хозяйства | Lapping device |
| US4023311A (en) * | 1974-04-11 | 1977-05-17 | Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft | Device for fine honing crankshafts |
| SU844237A1 (en) * | 1979-02-16 | 1981-07-07 | Предприятие П/Я А-3681 | Apparatus for lapping spherical surfaces |
| SU1092033A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-05-15 | Предприятие П/Я А-1509 | Abrasive machining device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102990501B (en) | The method and apparatus of surface of the work processing | |
| CN110315411B (en) | Flexible abrasive belt polishing system suitable for tail end of robot | |
| EP0960691A2 (en) | Glass product machining apparatus | |
| CN1301181C (en) | Device for grinding lens sphere | |
| CN112855215B (en) | Omnidirectional adjustable mobile guniting device for coal mine production | |
| RU2797805C1 (en) | Machine for mutual automated grinding of ball joint parts | |
| CN108789042A (en) | Complex-curved adaptive workpiece polishing mechanism | |
| RU2797804C1 (en) | Machine for mutual automated grinding of ball joint parts | |
| RU2797803C1 (en) | Machine for mutual automated grinding of ball joint parts | |
| CN110125779A (en) | Flexible constant pressure polishing numerical control device at the top of cylinder block casting | |
| CN202240797U (en) | Five-axis polishing machine | |
| CN212240604U (en) | Constant force control device based on welding seam is polished | |
| CN103471895B (en) | A kind of on-the-spot metallographic roughly grinds fine-grinding and polishing integrated apparatus and method thereof automatically | |
| CN210849615U (en) | Flexible abrasive belt grinding and polishing system suitable for tail end of robot | |
| CN106064334A (en) | A kind of ball mill | |
| CN116748961B (en) | Ultrasonic grinding device and method for mirror plate | |
| CN110366478A (en) | Hinged arm robot and the method for being carried out machining workpieces by means of hinged arm robot | |
| JP2023503341A (en) | Dual mounting for auto repair system | |
| CN110465843B (en) | Ceiling polishing robot | |
| CN2905953Y (en) | Intelligent numerically-controlled plastering machine | |
| CN209681610U (en) | A kind of welding of tooling and polishing association system | |
| RU2797801C1 (en) | Machine for mutual automated grinding of ball joint parts | |
| CN208895852U (en) | A kind of support sprocket wheel production surface grinding attachment | |
| CN114905394B (en) | Equipment capable of performing constant force polishing compensation on metal product | |
| CN106181708A (en) | Polisher and control method thereof |