SU918058A1 - Станок дл суперфинишной обработки желоба кольца шарикового подшипника - Google Patents

Description

(54) СТАНОК ДЛЯ СУПЕРФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛОБА КОЛЬЦА ШАРИКОВОГО ПОДШИПНИКА

1

Изобретение относитс  к области станкостроени , в частности к станкам дл  суперфинишной обработки желебов колец шариковых подшипников.

Известен станок дл  обработки желобу детали, содержаший инструментальную головку , поворотный узел радиальных опор, ось которого расположена между осью ведущего кольца и осью детали в позиции обработки , и охватываюший этот узел привОдной элемент, выполненный в виде кольца и взаимодействующий с периферией обрабатываемой детали. Узел радиальных опор выподнен с возможностью поворота на фиксированный угол, при этом станок снабжен дополнительной инструментальной -головкой, двум  мерител ми и каретками, причем кажда  инструментальна  головка с соответствующим ей мерителем установлена на. отдельной каретке, снабженной приводом подналадочного осевого перемещени . В станке предусмотрено устройство дл  совмещени  оси инструмента с серединой желоба обрабатываемой детали, осуществл емого посредством лапок мерителей, св занных с приборами и приводами перемещени  кареток и инструментальных головок 1.

Это устройство относительно сложно по конструкции и трудоемко в эксплуатации.

Известен также станок дл  суперфиниш5 ной обработки желоба кольца шарикового подшипника, содержащий гильзу со смонтированным в ней на подшипниках шпинделем издели  с плоским ведущим передним торцом , устройства радиального и осевого ба ,Q зировани  кольца, суппорт с рабочей головкой , на валу качани  которой закреплен держатель с инструментом, и средства дл  совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба кольца 2.

15 Это устройство не обеспечивает высокой точности совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба вследствие использовани  в качестве базы торца кольца, что снижает эксплуатационную надежность стан2Q ка и ограничивает его технологические возможности .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба и эксплуатационной надежности и расширение технологических возможностей станка.

Эта цель достигаетс  тем, что гильза установлена в аэростатической опоре с возможностью осевого перемещени , а устройство осевого базировани  кольца снабжено компенсатором , выполненным в виде системы расположенных в плоскости оси шпиндел  издели  и св занных между собой силовым элементом, например гидроцилиндром, рычагов , один из которых установлен с возможностью контакта с торцом кольца, а другойсо шпинделем издели , при SToivi станок снабжен управл емым фиксатором, установленным с возможностью контакта с гильзой.

Рычаги компенсатора могут быть снабжены контактными роликами.

Шпиндель издели  может быть снабжен свободно вращающимс  промежуточным элементом, торец которого расположен с возможностью контакта с одним из рычагов компенсатора.

Станок может быть снабжен установленными на противоположных торцах гильзы электроконтактными упорами ограничени  хода.

На фиг. 1 представлен станок, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - модификаци  станка в исполнении дл  обработки наружного кольца шарикового подшипника, продольный разрез; на фиг. 4 - модификаци  одного из узлов станка на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3.

В соосных расточках основани  1 станка жестко закреплены втулка 2 с фланцем 3 и гидравлический цилиндр 4 с крышками 5, штоком 6 и поршнем 7. В расточке втулки 2 установлена гильза 8, а в стенке этой втулки предусмотрены каналы 9, дроссели 10, к которым через штуцер 11 подведен сжатый воздух или жидкость. Каналы 9 и дроссели 10 образцу ют собой аэростатическую опору гильзы 8.

В гильзе 8 на подшипниках качени  12 и 13 смонтирован полый шпиндель 14 издели , на переднем конце которого закреплена сменна  накладка 15 с плоским ведущим торцом, а на заднем - шкив 16, св занный ремнем 17 с приводом (не показан). К торцам гильзы 8 примыкают фасонные фланцы 18 и 19, образующие с накладкой 15 и шкивом 16 лабиринтные уплотнени  20 и 21 дл  защиты подщипников 12 и 13 от пыли, гр зи и отходов обработки. На противоположных торцах втулки 2 установлены упоры 22 и 23, а на гильзе 8 .посредством винтов 24 и изол ционных элементов 25 закреплены пластины 26, несущие регулируемые электроконтактные упоры 27, последние св заны гибкими кабел ми 28 с системой блокировки станка.

На переднем конце штока 6 установлена сменна  оправка 29 с осевым каналом 30

и радиальными сверлени ми (каналами) 31, в штоке 6 предусмотрен осевой канал 32, задний конец которого .через штуцер 33 св зан с источником .жидкости (не показан), например масла, под давлением. Оправка 29

снабжена центрирующим конусом 34, взаимодействующим с коническим.гнездом 35 упора 36, закрепленного на стойке 37, стойка 37 св зана с основанием-1 и электрически изолирована относительно этого основани  прокладкой 38. Шток 6 и стойка 37 св заны с системой блокировки станка посредством кабелей 39 и 40. Фланец 19 снабжен (фиг. 2) призматическим гребнем 41, а на основании 1 закреплен кронштейн 42, несущий установленные на ос х - эксцентриках 43 ролики

5 44, взаимодействующие с гребнем 41. Ролики 44 предназначены дл  уменьшени  трени  и ограничени  поворота гильзы 8. Каналы 9, дроссели 10, гребень 41 и ролики 44  вл ютс  средствами дл  совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба.

На основании 1 закреплены кронщтейны 45, на которых установлен компенсатор 46, имеющий установленные на ос х 47 и 48 рычаги 49 и 50. Рычаг 49 выполнен вильчатым и несет два ролика 51, взаимодействующих с установленным на оправке 29 и опирающимс  на плоский торец накладками 15 обрабатываемым кольцом 52. С последним взаимодействует также закрепленный в держателе 53 на оси качани  рабочей головки суппорта станка (не показаны) инструмент

54, в Данном случае абразивный брусок. Рычаг 50 также выполнен вильчатым и несет два упора 55, взаимодействующих с торцом фланца 19, закрепленного на гильзе 8, несущей щпиндель издели .

С рычагами 49 и 50 посредством осей 56 и 57 св заны шток 58 и крышка 59 силового элемента, например гидроцилиндра 60 простого действи , порщень 61 которого подпружинен упругим элементом 62; цилиндр 60 св зан через штуцер 63 с гидросистемой стано ка.

На кронштейне 42 установлен регулируемый упор-ограничитель 64, взаимодействующий с рычагом 50. В зоне выхода штока58 цилиндра 60 из полости основани  1 в зону

5 обработки предусмотрено уплотнение в виде резиновой диафрагмы 65, закрепленной посредством фланца 66. Рычаги 49 и 50 вместе с накладкой 15 образуют устройство осевого базировани  кольца. Устройством радиального базировани   вл етс  шток 6 с опв равкой 29.

G гильзой 8 взаимодействует проход щий через отверстие 67 втулки 2 управл емый фиксатор 68, например плунжер гидравлического цилиндра (не показан).

В исполнении станка (фиг. 3), предназначенном дл  обработки наружных колец шариковых подщипнико в, сменна  накладка 15 и держатель 53 инструмента по форме несколько отличаютс  от одноименных элементов станка, изображенном на фиг. 1, но по функции идентичны этим элементам; оправка 29 радиального базировани , и св занные с ней элементы 4-7, 30-40 замены охватывающей кольцо обоймой 69, закрепленной в поворотном элементе, например рычаге или диске 70, св занном о основанием , например, посредством оси 71 и снабженном каналами 30 и 31, аналогичными по назначению одноименным каналам оправки 29. На рычаге 50 вместо упоров 55 установлены ролики 72, взаимодействующие с задним торцом шпиндел  14 издели .

В исполнении станка (фиг. 4) в расточке щпиндел  14 издели  на подшипниках 73 установлен свободно, вращающийс  промежуточный элемент, например валик 74; с его торцом взаимодействует конец рычага 50, который в данном случае может бь1ть выполнен пр мым.

Шкив 16, ступица 75 которого закреплена посредством шпонки 76 на шпинделе 14 издели  (фиг. 1, 3 и 5), выполнен с перфорацией 77 в ободе, а фасонный фланец 19 снабжен карманами 78 и 79, обращенными к внутренней поверхности шкива 16. На основании 1 посредством щтока 80, пружины 81 и направл ющего пальца 82 смонтирован тормозной башмак 83 с фрикционной -накладкой 84. Карманы 78 и 79 соединены (фиг. 5) патрубками 85 и 86 с каналами 87 и 88 распределител  89, например, поворотного с секторным запирающим элементом 90; распределитель 89 св зан посредством канала 91 с магистралью сжатого воздуха.

Станок работает следуюц(им образом,.

Кольцо 52 базируетс  в радиальном .направлении по оправке 29; пр« этом свободное вращение кольца обеспечиваетс  жидкостной подушкой в раздел ющем кольцо 52 и оправку 29 зазоре питаемой жидкостью через штуцер 33 и каналы 32, 31 и 30 и приводитс  во вращение торцом сменной накладки 15, к которой кольцо 52 прижато роликами 51.

Цилиндр 4, лева  полость которого св зана с напорной магистралью гидросистемы , удерживает шток 6 и оправку 29 в крайнем правом положений, конус 34 оправки прижат к конической поверхности гнезда 35 упора 36 и жестко фиксирует оправку 29 в радиальном направлении. При этом электрич еска  цепь блокировки, образованна  элементами 6, 29, 36 и 37 и кабел ми 39 и 40, передает разрешающий сигнал дл  осуществлени  обработки желоба кольца 52 инструментом 54. Во врем  обработки гильза 8 неподвижно закреплена, во втулке 2 управл емым фиксатором 68, что исключает смещение шпиндел  14 с накладкой 15 и кольца 52 в осевомнаправлении . Шпиндель издели  приводитс  во вращение посредством ремн  17, взаимодействующего со шкивом 16, при этом воздух из магистрали поступает через канал 91

в распределитель 89 и подаетс  через канал 88 и патрубок 86 в кармин 79 и далее через перфорации 77 на наружную поверхность шкива 16; между шкивом 16 и накладкой 84 башмака 83 возникает воздушна  5 подушка, отжимающа  башмак 83 от шкива 16. Прижатие роликов 51 к торцу кольца .52 обеспечиваетс  цилиндром 60, в который через штуцер 63 подаетс ., сжатый воздух или жидкость из гидросистемы под давлением , при этом цилиндр 60 посредством осей

e 56, и 57 ст гивает рычаги 49 и 50, первый из которых взаимодействует упорами 55 че рез фланец 19 и гильзу 8 со шпинделем 14 издели , а второй - роликами 51 с кольцом 52.

S После завершени  обработки кольца 52 отвод т инструмент 54 от желоба и поворачивают запирающий элемент 90 распределител  89, открыва  канал 87 и перекрыва  канал 88. Воздух по патрубку 85 поступает в карман 79 и далее через перфорации обода шкива 16 на его наружную поверхность , создава  между шкивом 16 и ремнем 17 воздушную подушку. Последн   отжимает ремень от шкива, одновременно отключение подачи воздуха в карман 79

5 вызывает исчезновение воздушной подушки между шкивом 16 и накладкой 84, последн   действием пружины 81 прижимаетс  к шкиву 16 и останавливает шпиндель 14 издели . Далее соедин ют штуцер 63 цилиндра 60 со. сливом, пружина 62 раздвигает рычаги 49 и 50, отвод  ролики 51 от торца кольца 52 и устанавлива  рычаг 50 на упор 64, затем подают давление в правую полость цилиндра 4, шток 6 отходит влево и оправка 29 вт гиваетс  в полость щпиндел  14 издели , освобожда  готовое кольцо 52. которое снимают со станка и замен ют очередной заготовкой, после чего снова подают давление в левую полость цилиндра 4. Шток 6 и оправка 29 идут вправо , при посадке конуса 34 в гнездо 35 замы0 каетС  цепь блокировки, что  вл етс  разрешающим сигналом Дл  выполнени  последующих действий. Фиксатор 68 отвод т и через штуцер 11, каналы 9 и дроссели- 10 подают сжатый воздух в зазор между внутренней поверхностью втулки 2 и .наружной поверхностью гильзы 8, образу  в этом зазоре воздушную подушку. Одновременно через распределитель 89, каналы 87 и 88 и патрубки 85 и 86 поДают воздух в карманы 78 и 79, при этом воздушные подушки от-

Claims (2)

1. вод т От шкива 16 ремень 17. и тормозной башмак 83 с накладкой 84, так что ремен-. ный привод и тормоз не преп тствуют перемещению гильзы 8 и шпиндел  14 издели  вдоль оси последнего, воздушна  подушка в зазоре между втулкой 2 и гильзой 8 обеспечивает возможность перемещений последней с близким к нулю трением на рассто ние , заданное регулировкой винтовых упоров 27 и соответствующее допуску на рас- сто ние между базовым торцом и желобом заготовки кольца 52. Гребень 41 и ролики 44 исключают проворачивание гильзы 8 во втулке 2. Далее подают давление через штуцер 63 в цилиндр 60, который ст гивает рычаги 49 и 50, прижима  кольцо 52 роликами 51 к накладке 15, при этом усили , передаваемые на гильзу 8 и шпиндель 14 издели  рычагом 50 через упоры 55 и фланец 19, а также рычагом 49 через ролики 51 кольцу 52, взаимно компенсируютс  так, что гильза 8 и перечисленные выше элементы, св занные с гильзой, в том числе кольцо 52, могут свободно смещатьс  вдоль оси шпиндел  издели  вместе с ним. Далее подвод т инструмент 54 к желобу кольца 52, при этом кольцо и св занные с ним элементы смещаютс  в осевом направлении до совмещени  центра профил  инструмента 54 с осью желоба кольца 52, после чего фиксатор 68 зажимает гильзу 8 во втулке 2, и происходит обработка желоба . Если очередна  заготовка не укладываетс  в поле допуска по рассто нию между базовым торцом и осью желоба, один из упоров 22, 23 набегает на соответствующий электроконтактный упор 27 и замыкаетс  цепь; в систему блокировки станка подаетс  сигнал запрета обработки; бракованна  заготовка снимаетс  со станка, что может быть осуществлено автоматически или оператором, и замен етс  очередной заготовкой . В-исполнении по фиг. 3 станок работает аналогично, за исключением того, что дл  замены готового кольца 52 очередной заготовкой после отвода инструмента 54 в радиальном и его вывода из кольца в осевом направлени х и отвода роликов 51 обойму 69 вьшод т из зоны обработки поворотом рычага или диска 70 относительно оси 71 в зону загрузки, где готовую деталь снимают и устанавливают очередную заготовку . Кроме того, ролики 72 в этом исполнении взаимодействуют непосредс1венно с задним торцом шпиндел  14 издели , и силова  цепь компенсации усилий рычагов 49 и 50 компенсатора замыкаетс  через кольцо 52, накладку 15 и шпиндель 14 издели , тем самым подшипники 12 и 13 щпиндел  издели  разгружены от осевых усилий прижати  кольца 52 к торцу накладки 15, что повышает стойкость этих подшипников. : В исполнении станка (фиг. 4) ролики 72 заменены валиком 74, установленным в шпинделе издели  на подшипниках 73; это также обеспечивает исключение подшипников 12 и 13 щпиндел  издели  из силовой цепи механизма прижати  кольца 52 к торцу накладки 15. Возможны модификации конструкции станка, например замена цилиндра двойного действи  4 цилиндром простого действи  и пружиной, замена роликов 44 аэростатической направл ющей, осуществление взаимодействи  рычага 50 со шкивом 16 через упорный подшипник и так далее. Технико-экономическа  эффективность этого станка дл  суперфинишной обработки желобов колец шариковых подшипников заключаетс  в повышении точности совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба и расширении технологических возможностей станка, причем благодар  снабжению гильзы дополнительными электроконтактными упорами ограничени  хода, св занными с системой блокировки станка , обеспечиваетс  повышение эксплуатационной надежности станка и дополнительно повышаетс  качество обработанных колец . Конструкци  станка существенно упрощает управление совмещением оси вала качани  с центром желоба кольца за счет использовани  аэростатической опоры и применени  инструмента в качестве толкател , что снижает трудоемкость обслуживани  станка. Формула изобретени  1.Станок дл  суперфинищной обработки желоба кольца шарикового подшипника, содержащий гильзу со смонтированным в ней на подшипниках шпи.нделем издели  с плоским ведущим передним торцом, устройство радиального и осевого базировани  кольца, суппорт с рабочей головкой, на валу качани  которой закреплен держатель с инструментом, и средства дл  совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба кольца, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности совмещени  оси вала качани  с центром профил  желоба, эксплуатационной надежности и расширени  технологических возможностей станка, гильза установлена в аэростатической опоре с возможностью осевого перемещени , а устройство осевого базировани  кольца снабжено компенсатором., выполненным в виде системы расположенных в плоскости оси шпиндел  издели  и св занных между собой -силовым элементом, например гидроцилиндром , рычагов, один из которых установлен с. возможностью контакта с торцом кольца, а другой - со шпинделем издели , при этом станок снабжен управл емым фиксатором, установленным с возможностью контакта с гильзой. 2.-Станок по п. 1, отличаю1цийс  тем, что рычаки компенсатора снабжены контактными роликами. 3.Станок по п. 1, отличающийс  тем, что шпиндель издели  снабжен свободно вращающимс  промежуточным элементом, торец которого расположен с возможностью контакта с одним из рычагов компенсатора. 4.Станок по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен установленными на противоположных торцах гильзы электроконтактньши упорами ограничени  хода.№ Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе№ 1. Авторское свидетельство СССР 552180, кл. В 24 В 19/06, 1976.
2. 2. Авторское свидетельство. СССР 2833809/25-08, кл. В 24 В 14/06, 1979.