SU666053A1 - Устройство дл бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОПИРНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОФИ.ПБНЫХ ВАЛОВ И ВТУЛОК С РАВНООСНЫМ КОНТУРОМ

кие колебательные перемещени  в радиальной плоскости обрабатываемой детали. При этом частота этих перемещений в п раз превышает число оборотов обрабатываемой детали, вращающейс  с посто нной угловой скоростью. В результате суммировани  горизонтальных леремещений каретки и вертикальных перемещений ползуна ось шлифовального круга движетс  по эллипсу, мала  ось которого направлена вдоль горизонтальной координаты Xg радиального сечени  вала, а больша , в п раз превосход ща  малую, - вдоль вертикальной координаты jf , где п - количество обрабатываемых граней вала.

Однако дл  обработки валов и втулок с профилем РК различных типоразмеров на этом устройстпе необходимо производить смену вала с насаженными на нем эксцеитриками. Процесс изготовлени  взаимозамен емых эксцентриков трудоемок .

Погрешность изготовлени  эксцентриков и их износ в процессе эксплуатахши обуславливают поШ1жение точности обработки профил  и контрпрофил , что приводагг к исключению метода  ол , ной взаимозамен емости при сборке профильных изделий в серийном и массовом производствах.

Кроме того, при больших скорост х резани  воз дакают начителыше инерционные сн ы, гфивoд щIie к неравномерному износу эксцентриков и даже к их деформирова1Шо, Это обсто тельство вынуждает снижать обороты издели , что ведет к снижашю производительности.

Все это в целом гдтеп тствует широкому внедрению . профпльш х соедш1еиий S) практику машиностроени .

изобретига  авл етс  уведичшие точное ти и повьншнне производительности при веско . пириой обработке про4й1ЛЫ1ЫХ валов и вту ок с различным значением эксце|ириеитега «i 1...

Указанна  цель достигаетс  тем, что , сообщающ 18 оси шлифовального круга поступательное движение ио траектории элл1шсг, выиолнен в ввде кривошшпю-кулисного мвхшизма с двум  кулисами, перемещающшиис  посту ательно во взаимно-перпекдикул рш)х наиравлени  х и св занн мШ1 с одним пальцем кривощипного диска, причем одаа из кулис св зана с кареткой, друга  - с ползуном гидрадлическн, кривошипный диск - кинематически с обрабатываемой деталью.

При использовании предложенного устройства отпадает необходимость в создании участка в инструментальном цехе по производству комплектов эксцентриков..

Ис1слючаетс  замена эксцентриков при перехода от обработки профильного вала или втулки одного типоразмера поперечного сечени  к другому (необходимо только нзментъ радиус кривошипного пальца R).

Точность профил  в основном определ етс  только погрешност ми кинематической цепи, св зьвающей вращение обрабатываемой детали -и сложное движение шлифовального круга.

Кинематическа  цепь, св зывающа  вращение обрабатываемой детали и кривошипного диска механизма-построител  устройства, не испытывает воздействи  силы резани  инерционных нагрузок . Это обсто тельство позвол ет профилировать криволинейные контуры вала и втулки с устойчивой тонкостью, что, в свою очередь, обеспечивает получение валов и втулок с эквидистантным профилем.

На фиг. 1 и фиг. 2.показан станок с предложенным устройством, общий вид; на фиг. 3 - устройство, общий вид; на фиг. 4 - обрабатываеьаш детали, поперечное сечение; на фиг. 5 - гидравлическа  схема устройства; на фиг. 6 - бескопирный коскнусо-синусный кривошйпно-кулисный механизм-построитель; на фиг. 7 - схема взаилшаго расположени  некруглого вала и оси :Шлифовального круга в процессе щлифоваии .

В описываемом устройстве обрабатываема  де1таль 1 устанавливаетс  в центрах передней и задней |бабок, приводитс  во вршдение и обрабатывает .с  шлифовальным кругом 2. Шпиндель щлифовального круга 2 установлен в корпусе 3, смонтированном на ползуне 4, имеющем возможность веркжального перемещени  по направл ющим каретки 5, котора , в .свою очередь, может горизошзльно перемещатьс  па направл ющим салазок ё сушюрта 7.

. Усгрейство снабжено двухкоорД1шатным гид равдическим след щим приводом, основными |эпвм 1там11 слежени  кохорого  вл ютс  два ис|Яо {да1ег1ьвых силовых цилиндра 8 и 9, Их оси 1ргсго ожеш вдоль двухкоординатных осей ГЪ шюскости, перпеддикуп рной оси детапи. Два четырехкромочных золотника управлешш Ш и 11 жестко св заны с цнлинщ)ами @ и 9. Исжмш тепь1 ые силовые цилищфь 8 и 9 соответственно расположены в ползуне 4 и 5.

Шток поршн  12 жестко сфикревлен к каретке S, а urroK пор1шш 13 - к поверечным салазкам 6.

Пружина 14, расположенна  в штоковой полостн А силового 8, уравновешивает вес ползуна 4 и корпуса 3 шлифовального шпиндел  со шлифовальным кругом 2.

Привод вращени  шлифовального круга может осуществл тьс  с лcиvloщью высокочастотного электродвигател , вмонтированного в корпус 3 (при внутреннем шлифовании), или электродвигател  15, установле1шого на каретке 5 через клиноременную передачу 16 и 17.

Бескопирный косинусо-синусный крквошшгао кулисш 1Й механизм-построитель состоит из кривоШ10ПЮГО диска 18, насаженного на вал 19, и двух пр молинейных кулис 20 и 21, оси симметрии которых взаимно iicpiicuRHKyJoipub. Пр молиией ir-ie Kyjincb рабочими пазами по пасадке с зазором насажены на кривошипный ишец 22, который расиоюжс в диаметральном пазу кривошип ного диска 18 и находитс  в занегше ии с микрометрическим винтом 23. На кривошипном пальце расположены две гайки 24, жестко фиксирующие уребусмое положение пальца 22. Пр молинейна  кулиса 20 жестко соединена с плунжером 25 управл ющего золотника 10, а кулиса 21 через коромысло 26 - с плунжером 27 управл ющего золотника П. Плечи коромысла д и б всегда наход тс  в отношении, равном п, где п - количество обрабатываемых грЕней профил  (дл  профил  с равноосным контуром ). Пружины 28, насаженные на щтоки плунжеров 25 и 27, предназначены дл  выбора зазоро в шарнирах механизма-построител . Благодар  этому зазору не искажаетс  требуемый закон перемещени  плунжеров 25 и 27. Механизм-построитель с валом смонтирован на щеках 29 и 30, которые прикреплены к боковым поверхност м поперечны-х салазок 6. Кривошипный диск 18 с помощью вала 19, конических зубчатых пар 31-34 и вала 35 имеет жес кую кинематическую св зь с деталью 1. Так как профиль с равноосным контуром имеет форму треугольника с закругленными углами (см. фиг. 7), то дл  его воспроизведени  практически необходимо, чтобы передаточное отношениедетали 1 и кривошипного диска 18 определ лось из следующего уравнени : Руко тка 36 служит дл  настройки устройства на рабочий настроечный размер D. Устройство дл  бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром работает следующим образом. , При в1спючении шпиндел  станка, одновременно с равномерно вращающейс  обрабатываемой деталью 1 через коническую зубчатую пару 34 и 33, вал 35, коническую зубчатую пару 32 и 31, а также вал 19 начинает вращатьс  кривошипный диск 18. Вращательное движение кривощипного диска 18 посредством кривощшшого пальца 22 и двух пр молинейных кулис 20 и 21 преобразуетс  в возвратно-поступательное синусоидальное движе ние плунжеров 25 и 27 след щих золотников 10 и 11. Причем закон движегч  плунжеров при этом описываетс  следующим уравнением: $--R(i-c), где S - перемещение плунжера от крайнего его положени ; Kf.-- рассто ние от оси кр пошипло диска до оси кривошипного и:ии.ца (см.фнг.6); а - текущий угол поворота к-р вопшиного При вращении кривоипнгиого диска 18 в направлении стрелки (см. фиг. 3 и 5) luiyir/KCp 27 перемеи1аетс  вправо, открь ва  при этом канал 37. Жидкость высокого давлени  от насоса рабочей подачи по каналам 37 и 38 поступает в щтоковую полость Б гидро шлиндра 9. {идрощиншдр 9 совместно с кареткой 5 перемещаетс  также вправо на рассто ние, равное перемещению плунжера 27 от крайнего его положени . В это же врем  жидкость низкого давлени  из подгоратевой полости И гидроцилиндра 9 по каналам 39 и 40 и через дроссель идет на слив. Такое с; ед щее перемещение гидроцилшщра 9 продолжаетс  па всем прот жении перемещени  гпупжера 27 управл ющего золотника 11. При реверсе .движени  плунжера 27 осуществл етс  реверс движени  гидроцилш1Дра 9. При этом жвдкость высокого давлени  от насоса рабочей подачи поступает в подпорщневую полость В по каналам 38 и 39 и на слив - по каналам 37 и 40. Аналогишые движени , только в вертикальной плоскости, соверщает г Дроцилиндр 8 (см. фиг.5). При движении шунжера 25 вниз жидкость высокого давлени  от насоса рабочей подачи по каналам 4 и 42 поступают в поршневую полость Г гвдро101пкндра 8. Истечение жидкости из штоковой полости А гидроцилиндра 8 осуществл етс  по каналам 43 и 44 и далее через дроссель - на слив. При этом гвдрониликдр 8 совместно с ползуном 4 перемещаетс  вниз на рассто ниг, равное величине перемещени  плунжера 25. Перемеща сь, гидрощшиндр увлекает управл ющий золотник 10. Перемещение послещгего способствует перекрытию каналов 42 и 43. Такое след щее перемеодение гидрощшиндра 8 продолжаетс  на прот жении всего движени  25. Соверша  вертикальные ч горизонтальные перемещени , пщрощтиндр 8 и управл ющий золотник 10 перемещаютс  и в горизонтальной плоскости относительно кривощипного диска, установленного в неподвижш Х (относительно поперешсых салазок 6) щеках 29 и 30. Такое перемещение обеспечиваетс  за счет горизонтально расположенного рабочего паза необходимой длины пр молинейной кулисы 20, жестко соед1шенной с плунжером 25 управл ющего золотника 10. При реверсе движени  плунжера 25 осуществл етс  реверс движени  гид,роцилиндра 8. При этом жидкость высокого давлени  от насоса рабочей подачи по каналам 41 и 43 пост пает. в щтоковую полость А гидроцил1шдра 8. А слив осуществл етс  из порщневой полости Г по каналам 42 и 44 и дроссель. В результате двух вэаилгео перпендикул ,/ных синусоидальных движенго, сдв1шутых по фазе

на ff/ ,, ось шлифовального круга 2 описывает; эллипс, мала  полуось которого, равна  величине эк сцентриситётае профил  РК, образуетс  перемещени ми плунжера 27 и гидроцилиндра 9, а больша  полуось, в п раз превышающа  малую , - перемещени ми плунжера 25 и гидроцилиндра 8, где п - количество обрабатываемых граней.

Действительно, если через точку в ( см. фиг. 7) горизонталыгую ось Хв , а на рассто  нии е от нее - вертикальную ось Yg , тогда координаты точки fij в системе координат Хд Од Y.J будут X е-(е-есл г) е(Ж5Г; Y 3esmy,, где 1 - угол поворота детали (см. фиг. 7), XB УВ откуда , т.е. траектори  е (Ве) точки & представл ет собой эллипс с соотношение осей, равным п. Необходима  величина эксцентриситета ё равноосного контура (см. фиг. 6) настраиваетс  изменением радиуса установки кривошипного паль ца RKP на кривошипном диске 18. Это осуществл етс  следующим образом. Расстопорив гайки 24 и надев ключ на фигурную головку микровин та 23, вращают последний до тех пор, пока кривошипный палец не совместитс  с необходимым показанием на торце кривошипного диска 18, а нониус микровинта - с необходимым делением, барабана 45. Установив кривошипный палец 22 на необходимый радиус Ркр, фиксируют его полохсение гайками 24. Точность установки необходимого радиуса кри вошипного пальца зависит от класса точности сопр  :ений в кривошипном диске, класса точности резьбы микровинта 23 и цены делени  нониуса барабана 45, С помощью отбываемого устройства, кроме шлифовани  наружных поверхностей, можно осу ществл ть и шлифование внутренних поверхностей , а также точение как профил , так и контрпрофил . Дл  этого заменшот корпус 3 на другой , несущий шпиндель дл  внутреннего цшифо .ани  или резцедержатель (см. фиг. 4). Диаметр шлифовального крута dj - дл  внутреннего шли фованн  определ етс  из следующей зависимости (D-{6e) диаметр профил  где D равноосный контур. Применение предлагаемого устрсчства в услови х машиностроительных заводов позволит об8

рабатывать валы и втулки с профилем РК на 50-60% дешевле изготовлен ш шлицевых валов и втулок, а эксплуатаци  профильных соединений, взамен шлицевых, увеличит срок службы соединений вал-втулка до 5 раз.

Claims (4)

1. Изобретение можно также использовать при обработке эллипсных, четырех-, п ти-, шести- и т.д.-гранных валов и втулок, причем валы с нечетным количеством граней обладают свойством равноосности. Устройство может также использоватьс  в автостроении дл  бескопирной обработки ротора двигател  Ванкел  и в инструментальной промышленности при обработке бесканавочных метчиков, хвостовиков сверл, зенкеров, разверток , некруглых прот жек, прошивок и фрез с некруглыми отверсти ми. Его также можно широко использовать в мебельной промышленности при изготовлении деталей сложной конфигурашш. Формула изобретени  1.Устройство дл  бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром, содержащее каретку с установленным на ней ползуном , несущим корпус шлифовального шпиндел , св занную с механизмом, сообщающим оси шлифовального круга поступательное движение по траектории эллипса, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности обработки упом нутый механизм выполнен в виде кривошипно-кулисггого механизма-построител  с двум  кулисами, имеющими возможность возвратно-поступательного движени  во взаимно перпендикул рных направлени х с св занными с одним пальцем кривошипного диска, причем одна из кулис св зана с кареткой, друга  - с ползуном , а кривошипный диск - кинематически с обрабатываемой деталью. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  его перенастройки на другой размер обрабатываемого профил , палец кривошипного диска выполнен установочно-переставным вдоль радиуса диска. 3.Устройство по п. ), отличающеес  тем, , что св зь кулис с кареткой и ползуном выполнена гидравлической через управл ющие золотники и исполнительные цилиндры./ 4.Устройство по п.п. 1,3 , отличающеес  тем, что одна из кулис св зана с пунжером управл ющего золотника непосредственно, а друга  через коромысло, отношение плеч которого равно числу граней равноосного контура. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 33-7897, кл. 74 К, 1958.
2. 2.Патент Швеции N 135540, кл. 67 а 31/03, 1952.
3. 3.Патент Великобритании № 1282010, кл. В 3 р, 1972.
4. 4.Патент ФРГ N 759350, кл. 67 а 31/03, 1951.

   /J

   20 30

   a X//

   W

   -7 /7ре9олранител1 нб1й клапан

   . Фаг. 5 Насос рабочей noSavu Лроссе/}ц 23 23 иг.6 4J

   Фаг.7