SU1450982A1 - Устройство дл шлифовани криволинейных поверхностей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к т желому машиностроению и может быть использовано в производстве оборудовани  атомных энергоустановок. Цель изобретени  - повьшение качества обработки и расширение технологических возможностей за счет обеспечени  обработки поверхностей сложной форf 5 :s мы. Устройство содержит установленную на основании 1 поворотную колонну 2, на которой смонтирована горизонтальна  подвижна  траперса 4. На концах траверсы установлены подвижные вертикальные штанги 7, несущие поворотные корпуса 10 с инструментальными головками 11. Кажда  головка соединена с поворотным корпусом посредством рези- нометаллических амортизаторов и нажимных пневмоцилиндров и имеет скалку с регулируемым кулачком, взаимодействующим с датчиком положени  головки . Каждый поворотный корпус имеет пневмогидравлический привод поворота и снабжен датчиком угла поворота . Все приводы и датчики св заны с единой системой управлени , В процессе обработки инструментальные головки перемешаютс  по заданной траектории , одновременно отслежива  неровности и обеспечива  расположение инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности. 1 О ил. & (Л puff.1

Description

Изобретение относитс  к т желому машиностроению и может быть использовано в производстве деталей оборудовани  атомйых энергетических установок .

Целью изобретени   вл етс  повьше кие качества обработки и расширение технологических возможностей устройства дл  шлифовани  криволинейных по- верхностей за счет выполнени  инструментальных головок поворотными от системы управлени  и расположение их на вертикальных подвижных штангах,

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на 4иг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид В на фиг. 3; на фиг. 6 - узел II на фиг. 5; на фиг. 7-9 - варианты обработки издели  различными головками; на фиг.10 - принципиальна  пневмогидравлическа  схема устройства.

Устройство состоит из основани  1 в котором заделана поворотна  колонна 2 с возможностью перемещени  от электропривода 3. На колонне 2 установлена подвижна  горизонтальна  траверса 4, пропущенна  через механизм 5 продольной подачи с регулируемым электроприводом 6, а по концам тра- версы 4 расположены подвижные вертикал ьиые щтанги 7, заделанные в механизмах 8 вертикальных подач 8 с ре- гулируемым электроприводом 9.На нижнем конце каждой вертикальной штанги 7 расположен поворотный корпус 10 со сменной инструментальной головкой, например, в виде многошпиндельной шлифовальной головки 11 или угловой головки 12 со шлифовальным кругом (фиг. 8) или ленточно-шлифовальной головки 13 (фиг. 9). Каждый корпус 10 выполнен в виде полого цилиндра 14 (фиг. 4) с цапфами 15, размещенного в разъемных подшипниках 16 несущей вилки 17, прикрепленной к штанге 7 через упругую прокладку 18, например резиновую.

На одной из щечек вилки 17. на кронштейне 19 (фиг. З) смонтирован пневмогидравлическнй многопозиционный поворотный механизм 20, состо щи из параллельно установленных шибер- ных неполноповоротных двигателей: пневматического двигател  21 и гидравлического двигьтел  22 (фиг. 4 и 10). Соответственно у двигател  21

рабочие полости подключены к пневмо- системе через пневмораспределитель 23, а у двигател  22 - рабочие полости соединены между собой через дистанционно управл емый запорный вентиль 24 (фиг. 10). Кроме тога, на валах указанных двигателей установлены шестерни 25 и 26 (фиг. 4), наход щиес  в зацеплении между собой, а шестерн  26 еще и зацеплена с зубчатым сектором 27, жестко насаженным на одну из цапф 15, друга  цапфа соединена с валом датчика 28 угла поворота , закрепленного на кронштейне 29. К одному из торцов цилиндра 14 жестко прикреплена крьш1ка 30 из двух половин, а на другом торце установлена планшайба 31 по ходовой посадке по внутреннему диаметру цилиндра, обеспечивающа  осевое перемещение относительно него за счет упругой {свободной ) -навески на шпильках 32.

Через центральные отверсти  в крышке 30 и планшайбе 31 пропущена гильза 33 с наружным буртом 34, расположенным между кольце.выми сборными резино- металлическими амортизаторами 35, вставленными в зазор между внутренней поверхностью цилиндра 14 и гильзой 33. Кроме того, амортизаторы 35 заключены между крьшкой 30 и насьш1ен- ной планшайбой 31, упруго упирающейс  в амортизаторы 35. На заднем конце гильзы 33 с помощью фланцевого соединени  закреплен двигатель 36, вал которого соединен с промежуточным валом 37, проход щим внутри гильзы 33 по р.е оси и заделан в подшипниках 38, при этом конец вьтолнен с внутренним шлицевым соединением 39.

С целью удержани  гильзы 33 от проворота при действии реактивного момента двигател  36 в момент его работы в крышке 30 выполнены два диаметральных паза, взаимодействующие со шпонками 40, закрепленными на гильзе 33. На передний конец гильзы 33 с закрепленными пшонками 41 подвижно насажена пиноль 42 с фланцем

43,к которому через уши шарнирно прикреплены штоки двух пневмоцилиндров

44,подвешенных диаметрально на проушинах к вилкам 43 планшайбы 31. Скалки 46 (фиг. 3), развернутые на 90 относительно пневмоцнлиндров 44 и диаметрально установленные на кронштейнах ;47 пиноли 42, проход т сквоз втулки 48, ввернутые в планшайбу 31.

143098

Кроме того, скалки ЗЬ проход т через пружины 49, опираювмес  на втулки 48, и эти пружины упруго взаимодействуют через скалки 46 с пинолью 42. Усили  пружин регулируют втулками 48 в зависимости от настройки давлени  в пнeвмoII линдpax 44.

На резьбовой конец одной из скалок 46 установлен лепестково-поворотный регулируемый кулачок 50 (фиг. 5) с измен емьм углом развала с/ лепестков, имеющих разный рабочий контур поверх10

ности, например плоский, вьтукльЕЙ,

4

автоматизированном системы управлени , котора  управл ет технологичес- гим процессом обработки издели  по определенной программе, записанной дл  каждого типоразмера издели . КАж- дый привод (3, 6, 9, 36, 59, 20) оснащен датчиками слежени  за движением и временем действи  соответст- вуюЕцих агрегатов устройства по координатам: X - движение горизонтальной траверсы 4, Z - перемещение вертикальной штанги 7, Г - вращение стола 57 с изделием 58, С - вращение ин

вогнутый и т.п., который взаимодейст- 15 струмента в головках 11-13, D - пововует с датчиком положени  инструментальной головки в виде индуктивного преобразовател  51 след щего привода системы управлени . Рабочий контур каждого лепестка вьтолнен в зависимости от габаритов издели , его формы , величины радиусов скруглений, кривизны, чем и определ етс  выдача сигналов от индуктивного преобразовател  в систему управлени .

Кулачок 50:.(фиг. 6) .состоит из корпуса 52, свободно надетого на скалку 46 и наход щегос  в зацеплени с гайкой 53, навернутой на резьбовой конец этой скалки, а к корпусу 52 шарнирно подвешено несколько лепестков 54, поджатых снаружи нажимной гайкой 55 к распорной гайке 56, расположенной на этом резьбовом конце скалки 46, и гайка 56 контактирует с внутренней плоской поверхностью каждого лепестка 54.

Дл  расширени  технологических возможностей работы устройства к фланцу 43 пиноли 42 каждого поворотного корпуса 10 могут быть подсоединены съемные инструментальные головки 11-13, щпиндели которых состыковываютс  через пшицевое соединение 39

с промежуточным валом 37, жест1 о св - 45 исходного положени  в центр дниша L. занным с двигателем 36, необходимым Начало обработки с выдачей сигнала

51 о касании инструмента

дл  привода инструментов каждой головки (абразивных кругов, иглофрез, щеток и т.п.). Устройство также снабжено поворотным столом 57 (фиг. 1 и 2) с установленными на нем изделием 58. Стол имеет регулируемый электропривод 59 дл  вращени  издели . Дл  отсоса пыли из зоны очистки и шлифовки стационарно установлен пьшеулав- ливающий аппарат 60 (фиг. 2).

Устройство работает в двух режимах: в наладочном с пульта управлени  и в автоматическом с помощью

от датчика

наружной поверхности до прижима, т.е

инструмент навешен над поверхностью

gQ днир а (фиг. 1, 3 и 4) за счет пружин а поршни цилиндров наход тс  в среднем положении. Затем дл  вращени  днища - издели  58 и инструментов головки I1 включают привод 59 стола

55 57 и двигатель 36. Одновременно прижимают инструменты головки 11 пневмо- цилиндрами 44 с рабочим давлением к обрабатываемой поверхности и переключают работу устройства на автомати-

рот горизонтальной траверсы 4 вокруг вертикальной оси на угол 0-180, Е - поворот (наклон) инструментальных головок 11-13 в корпусах 10 вокруг го- ризонтапьной оси на угол 0-120.

Кажда  инструментальна  головка снабжена микровыключателем 61, который контролирует износ инструмента или его аварию.

Устройство работает следующим образом .

На поворотный стол 57 устанавливают обрабатываемое изделие 58, например днище дл  ршифовани  или полировани  наружной поверхности

(фиг.,1). К фланцам 43 пинолей 42 навешивают инструментальные головки. Затем разворачивают кулачок 50 определенным лепестком 54 к индуктивному

преобразователю 51 дл  их взаимодействи , а также регулируют угол разворота J. лепестков 54 (фиг. 6).

В автоматизированной системе управлени  устройства, выбирают программу,

соответствующую данному типоразмеру днища - издели  58. После чего в наладочном режиме многощпиндельную шлифовальную головку 11 с помощью электроприводов 6 и 9 выставл ют из

51 о касании инструмента

от датчика

наружной поверхности до прижима, т.е.

инструмент навешен над поверхностью

gQ днир а (фиг. 1, 3 и 4) за счет пружин, а поршни цилиндров наход тс  в среднем положении. Затем дл  вращени  днища - издели  58 и инструментов головки I1 включают привод 59 стола

55 57 и двигатель 36. Одновременно прижимают инструменты головки 11 пневмо- цилиндрами 44 с рабочим давлением к обрабатываемой поверхности и переключают работу устройства на автомати-

10

ческий режим по управл ющей программе . Выбранна  программа.обеспечивает заданные услови  обработки поверхности , а именно после каждого обороти днища происходит перемещение головки I1 по поверхности от движений траверсы 4 от центра к периферии и штанги 7 по координатам X, Z, регулирование (уменьшение) скорости вращени  стола 57 с изделием 58 (координата Г),беспрерывное вращение инструмента в головке 11 (координата С), наклон (поворот ) головки 11 дл  установлени  ее оси по нормали к обрабатьшаемой поверхности в течение всей обработки в зоне с минимальной кривизной к криволинейной образукга|рй днища, котора  находитс  примерно на рассто нии , равном 3/2R, от центра, где R - радиус днища (координата Е).

Применение головки 11 в этой зоне значительно сокращает врем  обработки , так как эта головка обеспечивает обработку значительной площади поверхности за один оборот издели  и можно увеличить скорость врав1ени  стола . По окончании обработки зоны ft согласно управл кйцей программе головка 11 поднимаетс  по координате Z 30 (г.1), одновременно вращение инструмента прекращаетс  путем выключени  двигател  36, в пневмощшиндрах 44 снимаетс  давление прижати , а гоштаиги 7 по координате Z , а вместе с этим и головка 2 получает комбинированное движение, кроме этого скорость вращени  стола 57 с днищем мало рег улируетс  (координата Г Усилие прижима абразивного круга к поверхности можно регулировать в больших пределах в зависимости от со то ни  поверхности издели . При необходимости за врем  обработки зоны f можно заменить головку 11 на лен- точно-шлифовальную головку 13 или другую известную: После окончани  15 обработки зоны Т вьшолн ютс  те же операции, что при смене положени  г ловок. После окончани  обработки по верхности все приводы автоматическо управлени  выклктчаютс , а агрегать: 20 возвращаютс  в исходное положение-. Со стола 57 снимаетс  изделие 58.

За счет того, что при прижиме ин струментов к обрабатьшаемой поверхности пиноль 42, несуща  головки 11 12 или 13, имеет осевое перемещение под упругим действием пневмоцилинд- ров 44 с.запасом хода порщней в обе стороны и пиноль 42 через скалки 46 вьшешена на пружинах 49, опирающихс  на планшайбу 31, котора  упирает с  в резинометаллические амортизато ры 35, инструмент упруго копирует практический контур издели  без под скока и вибрации, так как они гас 

25

и.ЛИЖжС Ai.j J - - -- ловка 11 возвращаетс  в исходное поло-35 с  через сжатый воздух в пневмоци- ,././. nn rmiuu AQ ы прчиномета

жение (вертикальное).

После этого траверса 4 разворачиваетс  на 180 по координате D (г.1) и выдвигаетс  по координате X так, что углова  головка 12 со шлифовальным кругом (иглофрезой, щеткой ) оказьваетс  над днищем, в месте окончани  обработанной зоны /}, затем головка 12 наклон етс  (поворачиваетс ) так, чтобы плоскость абразивного круга бьша нормальна к обрабатываемой поверхности издели  58 и одновременно опускаетс  по координате Z до соприкосновени  с поверхностью (фиг. 8). Одновременно включаютс  двигатель 36 дп  вращени  абразивного круга и прижим его пневмо- цилиндрами 44. Изделие вращаетс  без выключени . Начинаетс  обработка зоны у, поверхности с большой кривизной , что позвол ет за каждый оборот стола 57 обеспечить малые подачи траверсы 4 по координате X к периферии издели  58 и значительные подачи

линдре 44, пружины 49 и резинометал лические амортизаторы 35.

Claims (1)

1. Формула изобрет е н и

   40

   Устройство дп  шлифовани  криво линейных поверхностей, содержащее установленную на основании поворот ную колонну, расположенную на коло

   45 не горизонтальную подвижную в продольном направлении траверсу с пов ротными корпусами на ее концах, в торых установлены инструментальные головки, а также установленный на

   50 новании поворотный стол и систему управлени , отличающеес тем, что, с целью повьш1ени  качест обработки и расширени  технологиче ких возможностей за счет обеспечен

   55 обработки поверхностей сложной фор оно снабжено установленными на кон цах траверсы подвижными вертикальн ми штангами, причем поворотные кор са установлены на штангах и снабже

   0

   30 штаиги 7 по координате Z , а вместе с этим и головка 2 получает комбинированное движение, кроме этого скорость вращени  стола 57 с днищем мало рег улируетс  (координата Г). Усилие прижима абразивного круга к поверхности можно регулировать в больших пределах в зависимости от состо ни  поверхности издели . При не, обходимости за врем  обработки зоны f можно заменить головку 11 на лен- точно-шлифовальную головку 13 или другую известную: После окончани  15 обработки зоны Т вьшолн ютс  те же операции, что при смене положени  головок . После окончани  обработки поверхности все приводы автоматического управлени  выклктчаютс , а агрегать: 20 возвращаютс  в исходное положение-. Со стола 57 снимаетс  изделие 58.

   За счет того, что при прижиме инструментов к обрабатьшаемой поверхности пиноль 42, несуща  головки 11, 12 или 13, имеет осевое перемещение под упругим действием пневмоцилинд- ров 44 с.запасом хода порщней в обе стороны и пиноль 42 через скалки 46 вьшешена на пружинах 49, опирающихс  на планшайбу 31, котора  упираетс  в резинометаллические амортизаторы 35, инструмент упруго копирует практический контур издели  без подскока и вибрации, так как они гас т25

   - с  через сжатый воздух в пневмоци- ././. nn rmiuu AQ ы прчиномета

   линдре 44, пружины 49 и резинометаллические амортизаторы 35.

   Формула изобрет е н и  

   Устройство дп  шлифовани  криволинейных поверхностей, содержащее установленную на основании поворотную колонну, расположенную на колонне горизонтальную подвижную в продольном направлении траверсу с поворотными корпусами на ее концах, в которых установлены инструментальные головки, а также установленный на основании поворотный стол и систему управлени , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  качества обработки и расширени  технологических возможностей за счет обеспечени 

   обработки поверхностей сложной формы, оно снабжено установленными на концах траверсы подвижными вертикальными штангами, причем поворотные корпуса установлены на штангах и снабжены

   IA50982

   пневмо-гидравлическими приводами поворота , датчиками угла поворота и датчиками положени  инструментальных головок, св занными с системой управлени , при этом кажда  инструментальна  головка соединена с поворотным корпусом посредством введенЧ

   Вид/1

   58

   //// //// ///У //// // 4

   Фи$. 2

   ных р устройство резино-металличес- ких амортизаторов и нажимных пневмо- цилиндров и снабжена расположенной параллельно пневмоцилиндрам скалкой с регулируемым кулачком, наход щим с  в контакте с датчиком положени  инструментальной головки.

   19

   18 П X

   JJ

   «

   фиг. 5

   Фие.б

   5У

   ШигЛ

   J9V,

   фиг. 8

   Фиг. 9

   W W W -/y

   /-fy

   .