SU1734989A1 - Устройство дл обработки плоских поверхностей вибронакатыванием - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к станкостроению , технологии машиностроени  и приборостроению и предназначено дл  образовани  регул рных микрорельефов (РМР) на плоских поверхност х вибронакатыванием .

Известно устройство к вертикально- фрезерному станку дл  обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащее корпус, установленную на шариках горизонтальную каретку с накатной головкой и св занный с ними приводной эксцентриковый механизм.

Недостатки данного устройства заключаютс  в том, что вибрации, создаваемые работой эксцентрикового механизма, а также непосто нством усили  трени  в направл ющих корпуса и каретки и при контакте инструмента с обрабатываемой поверхностью , привод т к искажению теоретического профил  границ синусоидальной канавки, вследствие чего снижаютс  (особенно на поверхност х большой прот женности ) точность и стабильность воспроизводимого РМР. Применение станков с ЧПУ способствует повышению точности и стабильности процесса вибронакатывани . Однако достигнутый эффект может быть значительно повышен путем снижени  дестабилизирующего воздействи  на процесс указанных вибраций. Последние не позвол ют обеспечивать технологически создание РМР без отклонений от расчетных значений параметров режима составленной программы, получить методом вибронакатывани  РМР с плотностью более 9-12 элементов на 1 мм . Что же касаетс  создани  мелко чеистых РМР виброударным методом, то он не пригоден дл  обработки прот женных поверхностей из- за резкого снижени  стойкости инструмента .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  обработки плоских поверхностей вибронакатыванием , содержащее корпус и эксцентриковый механизм, сообщающий через

шатун осцилл ционное движение накатной головке, размещенной симметрично на вертикальной каретке, котора  установлена на шариках, расположенных в верхних и нижних направл ющих корпуса, из которых верхние выполнены самоустанавливающимис  в процессе обработки за счет поворотов во взаимно перпендикул рных плоскост х. Данное устройство за счет самоустанавливани  накатной головки обеспечивает последней более плавное перемещение в процессе обработки. Однако оно имеет недостатки , которые заключаютс  в том, что повороты верхних направл ющих корпуса,

воспринимающих усилие вибронакатывани , привод т к отклонению траектории движени  инструмента от расчетной синусоиды , оказывают ударное воздействие на нижние направл ющие корпуса, вызыва 

вибрации. В результате снижаютс  точность и стабильность воспроизводимого РМР.

Цель изобретени  - повышение точности регул рного микрорельефа путем снижени  вибраций направл ющих.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащем корпус, накатную головку с деформирующим элементом и каретку, установленную на шариках, расположенных в верхних и нижних направл ющих, одни из которых выполнены самоустанавливающимис , св занную шатуном с механизмом осцилл ционного движени , в каретке выполнена внутренн   полость с виброгас щим материалом , при этом устройство снабжено стаканом с верхним и нижним посадочными кольцами, виброгас щей подложкой, а на

накатной головке выполнены цапфы, при этом накатна  головка установлена в полости каретки и св зана с выполненным в виде вилки шатуном упом нутыми цапфами, а верхние и нижние направл ющие размещены симметрично оси стакана в соответственных посадочных кольцах, причем верхние направл ющие установлены неподвижно , а нижние выполнены самоустанавливающимис  и подпружинены к каретке виброгас щей подложкой,

На фиг. 1 изображено устройство дл  обработки плоских поверхностей вибронакатыванием , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нижние направл ющие , выполненные в кольце; вид Б на фиг.З; на фиг.4 - нижнее посадочное кольцо.

Устройство содержит корпус, состо щий из платы 1, резьбовой державки 2, стакана 3. Державка 2 предназначена дл  креплени  устройства к шпиндельной бабке вертикально-фрезерного станка с ЧПУ. В стакане 3 размещены кольца 4-6, а также кольцева  подложка 7 из резины и каретка

8.Верхнее кольцо 4 и нижнее 6  вл ютс  посадочными. Верхнее установлено неподвижно , а нижнее за счет минимального гарантированного зазора выполнено подвижным . В кольце 4 выполнены верхние, а в кольце 5 нижние V-образные направл ющие . Под направл ющими кольца 5 имеютс  выступы, представл ющие сегментные опоры 9 с единым радиусом обката R (фиг. 3). Кольцо б снабжено наклонными диаметральными пазами, образующими призму с гран ми 10 (фиг. 4). На них с возможностью поворота (за счет скольжени ) вокруг центра радиуса R опираютс  сегментные опоры

9.Их смещение по ширине относительно пазов с гран ми 10 предотвращено тем, что в них размеры В выполнены посадочными. Лежаща  на дне стакана 3 кольцева  подложка 7 из резины обеспечивает виброгашение и выборку люфтов в шариковых направл ющих, даже в случае их выработки. Каретка 8 снабжена внутренней полостью, заполненной виброгас щим материалом 11, например эпоксидным компаундом УП- 532/11 ОСТ5.8224-81. В нем симметрично каретке зафиксирована накатна  головка 12, цапфы 13 которой выведены наружу и шатуном 14 соединены с расположенным в кронштейне 15 эксцентриковым механизмом 16. Последний снабжен устройством дл  регулировки эксцентриситета е и шаговым двигателем (не показаны). Соединение напр мую накатной головки 12 с эксцентриковым механизмом 16 уменьшает при вибронакатывании вибрации накатной головки, так как уравновешивает реакции в верхних более нагруженных, чем нижние, опорах каретки и корпуса. Давление деформирующего элемента 17 накатной головки 12 на плоскую поверхность регулируетс  сжатием тарированной пружины 18 с помощью винта 19.

Устройство работает следующим образом .

При вибронакатывании эксцентриковый механизм 16 сообщает каретке 8 осцил- л ционное движение по верхним и нижним направл ющим, расположенным на кольцах

4 и 5 стакана 3. При этом усилие обработки поджимает каретку 8 к верхним направл ющим кольца 4, а упруга  подложка 7 поджимает нижние направл ющие кольца 5 через кольцо 6 к каретке 8. Вибрации, возникаю0 щие вследствие контакта деформирующего элемента 17 с обрабатываемой поверхностью и вследствие трени  в шариковых направл ющих , не суммируютс , а наоборот, локализуютс  изолирующей средой в виде

5 материала 11, который к тому же их поглощает . Аналогичную функцию виброгасител  выполн ет люфтовыбирающа  подложка 7. Нижние направл ющие в кольце 5 имеют три степени свободы: качание на сегмен0 тных опорах 9 относительно горизонта; поворот вокруг оси вращени  стакана 3 на базе кольца 6; перемещение вдоль оси вращени  стакана 3 на базе кольца 6.

Это обеспечивает правильную установ5 ку каретки по верхним и нижним шарикам и свободу ее горизонтального перемещени  без ударных нагрузок на направл ющие.

При этом выполнение верхних направл ющих неподвижными, а нижних само0 устанавливающимис  и размещение их на посадочных кольцах в стакане устран ет искажени , привносимые с эффектом самоустанавливани  в синусоидальную траекторию движени  деформирующего

5 элемента 17 по обрабатываемой поверхности .

Изготовлен экспериментальный образец за вл емого устройства, установленного на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ

0 С его помощью по управл ющей программе на экспериментальные направл ющие с размерами 500x20 мм нанесен РМР с расчетной плотностью 15 элементов на 1 мм Контроль, осуществл вшийс  их подсчетом

5 на микроскопе УИМ-21, подтвердил соответствие издели  расчетным параметрам программы.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет: снизить деста0 билизирующее воздействие вибраций на направл ющие корпуса и каретки, а также на деформирующий элемент и, тем самым, повысить точность и стабильность воспроизводимого накатной головкой РМР; устра5 нить искажени , привносимые с эффектом самоустанавливани  в синусоидальную траекторию движени  деформирующего элемента по обрабатываемой поверхности, расширить технологические возможности как метода вибронакатывани , так и станков

с ЧПУза счет их совместного использовани  и не только программировать, но и технологически обеспечивать создание РМР с плотностью более 12 элементов на 1 мм2 на поверхност х большой напр женности.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащее корпус, накатную головку с деформирующим элементом и каретку, установленную на шариках, расположенных в верхних и нижних направл ющих, одни из которых выполнены самоустанавливающимис , св занную шатуном с механизмом ос- цилл ционного движени , отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности

   0

   5

   регул рного микрорельефа путем снижени  вибраций направл ющих, в каретке выполнена внутренн   полость с виброгас щим материалом, при этом устройство снабжено стаканом с верхним и нижним посадочными кольцами, виброгас щей подложкой, а на накатной головке выполнены цапфы, при этом накатна  головка установлена в полости каретки и св зана с выполненным в виде вилки шатуном упом нутыми цапфами, а верхние и нижние направл ющие размещены симметрично оси стакана в соответственных посадочных кольцах, причем верхние направл ющие установлены неподвижно , а нижние выполнены самоустанавливающимис  и подпружинены к каретке виброгас щей подложкой.

   Фиг.1

   #

   3

   ФигЗ

   ФигЛ