SU956253A1 - Станок дл доводки наружных цилиндрических поверхностей деталей - Google Patents

Description

(54) СТАНОК ДЛЯ ДОВОДКИ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к станкостроению и предназначено дл  доводки наружных поверхностей цилиндрических деталей, преимущественно наружных цилиндрических поверхностей поршневых пальцев тракторных двигателей с воздушным охлаждением .

Известны станки дл  доводки наружных цилиндрических поверхностей деталей, содержащие установленные концентрично оси ротора и шпиндел м ведущие устройства с держател ми, установленными на роторе с возможностью поворота и св занными с неподвижным копиромСУ

Недостатком таких станков  вл етс  низка  точность обработки поверхностей деталей, отсутствие возможности автома-. тизировать рабочий цикл.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности при обработке наружных цилиндрических поверхностей деталей.

Эта цель достигаетс  тем, что станок снабжен установленными концентрично оси ротора и ведущим устройствам приводными измерительными головками, фиксирующими цилиндрические детали и взаимодействующими с головками, регулируемыми измерительными наконечниками, размещеннь мк на держател х ведущих устройств.

Измерительна  головка может быть выполнена в виде базового наконечника с ограничителем и переставного по высоте измерительного сопла с шариковой заслонкой и втулкой, ограничивающей ход шарика, установленного в отверстии сопла с воз10 можностью контактировани  с регулируемым измерительным наконечником.

На фиг. 1 изображена кинематическа  схема роторного станка дл  доводки цилиндрических деталей; на фиг. 2 - разрез

15 А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема фиксации цилиндрических деталей в рабочей зоне, ввода их в рабочую зону и вывода из нее; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3. Роторный станок содержит пиноли 1 с измерительными головками 2 дл  базировани  и фиксировани  обрабатываемых деталей 3 и обкатывани  их по доводочному инструменту 4.

Дл  подъема и опускани  пиноли с головкой 2 ее верхн   часть жестко соедийена с двусторонним штоком 5 поршневого пневмопривода 6. В пневмоприводе поршень 7 смонтирован за одно целое с двусторонним штоком, прижимаюш,им головку с обрабатываемой деталью к доводочному инструменту дл  создани  необходимого давлени  при доводке. Доводочный инструмент , выполненный с плоской кольцевой поверхностью , ось вращени  которого не совмещена с осью рабочего ротора, приводитс  во вращение через зубчатые передачи от отдельного электродвигател  (на чертежах не показан).

В центральной части рабочего ротора установлено воздухораспределительное устройство дл  подачи сжатого воздуха в систему измерительных головок и порщневых пневмоприводов. Воздухораспределительное устройство имеет неподвижный коммутационный диск 8 с подводами 9 и 10 сжатого воздуха через отверстие центрального вала 1I рабочего ротора и распределительный диск 12 с каналами дл  подачи сжатого воздуха по трубопроводам 1.3 и 14 в каждый поршневой пневмопривод и по трубопроводам 15 в каждую измерительную головку, а также отвода его в атмосферу. Диск 12 установлен в центральной части корпуса 16 рабочего ротора. С корпусом рабочего ротора жестко соединен зубчатый венец 17, который находитс  в зацеплении с приводным зубчатым колесом 18 дл  сообщени  рабочему ротору вращательного движени  вокруг своей оси.

В рабочей зоне обрабатываемые детали фиксируютс  и базируютс  в измерительных головках и ведущих устройствах 19 по наружной цилиндрической поверхности. Измерительные головки расположены концентрично относительно ведущих устройств и оси рабочего ротора.

Кажда  измерительна  головка (см. фиг. 2) имеет базовый наконечник 20 с ограничителем 21, которые контактируют с обрабатываемой деталью, и переставное по высоте измерительное сопло 22 с шариковой заслонкой 23 и втулкой 24, ограничивающей ход шарика, установленного в отверстии сопла с возможностью контактировани  с регулируемым измерительным наконечником 25, размещенным на сменном гнезде 26 ведущего устройства.

Каждое ведущее устройство (см. фиг. 1) имеет поворотный вертикальный вал 27, установленный в подшипниках, с укрепленным неподвижно в нижней его части держателем 28, несущим сменное гнездо с регулируемым измерительным наконечником. В верхней части вала 27 установлен поводок 29 с роликом 30, прижимающим к сменным кулачкам 31 неподвижного копира 32, закрепленного на неподвижной части 33 рабочего ротора, под действием рабочей пружины 34. Кроме того, с валом 27 жестко

св зан поворотный упор 35 с регулировочным винтом 36, а с корпусом рабочего ротора - неподвижный упор 37. Эти упоры фиксируют положение держател  со сменным гнездом в исходном положении, т. е. в рабочей зоне.

Положение держател ,

выполненного в виде разрезной втулки со ст жным винтом

38, измен ют настройкой его со сменным гнездом вдоль оси поворотного вертикального вала в соответствии с фактическим износом доводочного инструмента. Настройка измерительногосопла (см. фиг. 2) производитс  плавным вращением гайки 39 и регулируемого измерительного наконечника . При этом настроенное положение измерительного сопла на требуемый размер обработки фиксируетс  ст жным винтом 40. В процессе доводки величина измерительного зазора между торцом втулки, запрессованной в отверстие сопла, и поверхностью шарика контролируетс  пневмоэлектрическим датчиком измерительной системы (на схеме не показана).

Обрабатываемые детали загружают в рабочий ротор станка автооператором (см. фиг. 3) на загрузочной позиции 41. После доводки на разгрузочной позиции 42 автооператор снимает обработанные детали. Восстановление и сохранение плоскостности рабочей поверхности доводочного инструмента осуществл етс  правильно-шаржирующим виброустройством на позиции 43.

Claims (2)

1. В процессе доводки цилиндрические детали 3 (см. фиг. 4), расположенные в сменных гнездах 26 ведущих устройств под углом d, перекатываютс  между вращающимс  доводочным инструментом 4 и базовым наконечником 20 (см. фиг. 1) с ограничи телем 21 измерительной головки 2, соединенной жестко с нижней частью двустороннего штока 5 пневмоцилиндра 6. При этом сменные гнезда с детал ми имеют возможность принудительно вращатьс  вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно оси вращающегос  доводочного инструмента , и перемещатьс  в радиальном направлении под действием сменных кулачков 31, расположенных на неподвижном копире 32. Окружна  скорость инструмента Vn (см. фиг. 4) может быть расположена на скорость , направленную перпендикул рно оси детали, т. е. VQ УЛ- cos/st и скорость, направленную вдоль оси детали, т. е. VCK УП- , где Vo - окружна  скорость вращени  детали; VCK - скорость скольжени  детали по доводочному инструменту. Под действием скорости V деталь перекатываетс  по доводочному инструменту, а под действием скорости VCK происходит процесс срезани  стружки с ее поверхности. Оптимальные значени  угла ot наход тс  в пределах 6-20°, при которых обеспечиваютс  в какой-то степени одинаковые скорости резани  на длине обрабатываемой детали. Скольжение детали по доводочному инструменту (или скорость резани ) дополнительно создаетс  и эксцентричностью вращени  ведущих устройств. С помощью сменных кулачков неподвижного копира осуществл етс  возвратно-поступательное движение ведущих устройств с детал ми. Направление этого движени  - вдоль радиуса . Количество сменных кулачков определ ет необходимое число возвратно-поступательных движений. Скорость возвратнопоступательного движени  также может быть разложена на скорость перекатывани  детали VQ V sinat и скорость скольжени  (резани ) V, V -cosaL. Таким образом , суммарна  скорость резани  при доводке равна VP VCH ± VCK Vn sinc.± ±V -cosoi. Окружна  скорост доводочного инструмента равна V м/мин, где Dtv- средний диаметр поверхности доводочного инструмента, мм; п - частота вращени  доводочного инструмента, об/мин. Скорось возвратно-поступательного движени  ведущего устройства равна VBH - -м/мин, где Z - число сменных кулачков на копире; h - высота сменного кулачка, мм. Отсюда суммарда   скорость резани  примет вид У„. sinc(± При мм. п 40об/мин Л, 12°, Z 300, Пр 1,0 об/мин и h 10 мм им ет Vp 24j 8±2,9 м/мин, т. е. суммарна  скорость резани  будет колебатьс  от 21,9 до 27,7 м/мин. Роторный станок работает следующим образом. Детали 3, подлежащие обработке, загружают автооператором на загрузочной позиции 41, в которой держатель 28 ведущего устройства находитс  в рабочей зоне. При этом сменное гнездо 26 держател  28 вместе с поворотным вертикальным валом 27 находитс  в исходном рабочем положении . В этом полдгении сменное гнездо с держателем фиксируетс  с помощью поворотного упора 35 с регулировочным винтом 38 относительно неподвижного упора 37. Сменное гнездо держател  и базовый наконечник 20 с ограничителем 21 удерживают обрабатываемую деталь от выхода из рабочей зоны в процессе обработки. При фиксации детали в рабочем положении она устанавливаетс  наружной цилиндрической поверхностью в сменное гнездо 26 держател  28, а сверху - в плоскости гнезда контактирует с базовым наконечником 20 и ограничителем 21 измерительной головки 2 при ее перемещении вниз вместе с пинолью 1 под действием давлени  сжатого воздуха в верхней рабочей полости пневмопривода 6. В этот момент рабочий ротор от приводного зубчатого колеса 18 через зубчатый венец 17, жестко соединенный с его корпусом 1б, получает вращательное дви-- жение вокруг вертикальной оси, не совпадающей с осью вращени  доводочного инструмента 4. Над вращающимс  доводочным инструментом в направлении, обратном его вращению, соверщают вместе с рабочим ротором относительное движение ведущие устройства 19 и измерительные головки 2 с обрабатываемыми детал ми 3. В процессе работы сменные гнезда держателей ведущих устройств вместе с расположенными в них детал ми соверщают возвратно-поступательное движение (колебание ) под действием сменных кулачков 31, расположенных- на рабочей части неподвижного копира 32. В результате детали перекатываютс  по плоской кольцевой рабочей поверхности доводочного инструмента 4, выполн   при этом сложное движение. Регулиру  давление сжатого воздуха в пневмоприводе 6, измен ют силу прижима детали 3 к доводочному инструменту 4 со стороны базового наконечника измерительной головки 2 и, следовательно, величину снимаемого сло  металла. Это способствует увеличению съема металла и более равномерному износу доводочного инструмента. Сменные кулачки выбирают в зависимости от длины детали и щирины рабочей поверхности доводочного инструмента. Необходимо иметь перегибы деталей за его кра  на 0,3-0,2 их длины, перебеги уменьщают отклонени  формы цилиндрических поверхностей деталей. В процессе обработки базовый наконечник 20 и щарикова  заслонка 23 след т за изменением размера обрабатываемой детали 3. При этом сжатый воздух из измерительной системы (на схеме не показана) поступает по трубопроводам 10 и 15 через воздухораспределительное устройство в пневматическое измерительное сопло 22 измерительной головки 2 и вытекает в зазор, образованный внутренним конусом сопла и поверхностью щарика 23, вмонтированного в отверстие сопла перед втулкой 24, ограничивающей ход щарика, контактирующего с измерительным наконечником 25 ведущего устройства. По мере уменьщени  размера обрабатываемой детали 3 зазор между внутренним конусом сопла и поверхностью щарика 23 уменьщаетс . При достижении определенного зазора, соответствующего заданному размеру обрабатываемой детали, происходит подача сигнала в систему управлени  станком на переключение пневмораспределител , включенного в трубопровод 13 пневмопривода 6. При этом сжатый воздух из верхней рабочей полости пневмопривода 6 отводитс  в атмосферу, что позвол ет уменьшить силу прижима обрабатываемой детали к доводочному инструменту 4. Так проводитс  процесс «выхаживани , характеризуемый осуществлением возвратно-поступательного движени  сменных гнезд 26 держателей 28 с детал ми 3 без рабочего давлени  в зоне обработки. В этом случае съем с деталей происходит только за счет прижима от веса пиноли 1 с головкой 2. Деталь 3, обрабоганна  в рабочей зоне, удал етс  из зоны обработки на разгрузочной позиции 42 (см. фиг. 3) с помощью автоонератора. Дл  этого в нижней рабочей полости пневмопривода 6 (см. фиг. 1) создаетс  давление сжатого воздуха, под действием которого поршень 7 и св занные с ним шток 5 и панель 1 с головкой 2 перемещаютс  вверх. После подъема измерительной головки в верхнее крайнее положение автооператор выводит обработанную деталь из рабочей зоны. После выхода детали из рабочей зоны медленно вращающийс  корпус 16 рабочего ротора с ведущими устройствами 19 подводит один из поводков 29 с роликом.30 к выступающей (рабочей) части неподвижного копира 32. В результате этого вертикальный вал 27 получает поворот вокруг своей оси, и сменнее гнездо 26 держател  28 отводитс  к центру доводочного инструмента 4 и фиксируетс  в нерабочем положении. Такое положение сменного гнезда 26 будет сохран тьс  до тех пор, пока медленно вращающийс  корпус 16 рабочего ротора с ведущими устройствами 19 не подведет ее к загрузочной позиции 41 (см. фиг. 3); в которой ролик 30 поводка 29 сходит с рабочего участка неподвижного копира 32 и под действием рабочей пружины 34 (ее усили  нат жени ) поворотный вертикальный, вал 27 занимает исходное (рабочее) положение. Так в работу последовательно вступает сменное гнездо каждого ведущего устройства. В результате этого ведущие устройства со сменными гнездами поочередно ввод тс  в рабочую зону на загрузочной позиции 41. Между разгрузочной 42 и загрузочной 41 позици ми все ведущие устройства со сменными гнездами наход тс  в выведенном состо нии , т. е. вне рабочей зоны. Здесь на позиции 43 рабочего ротора станка производитс  правка и шаржирование доводочного инструмента 4 виброустройством и правильно-шаржирующим инструментом в виде кольца-притира . Этот инструмент восстанавливает и сохран ет плоскостность рабочей поверхности доводочного инструмента, обеспечива  его равномерный износ и повышение . точности доводки цилиндрических деталей. Дл  обеспечени  сжатым воздухом системы поршневых пневмоприводов в центральный вал 11 рабочего ротора станка встроено воздухораспределительное устройство . Через его подвод 9 сжатый воздух подаетс  в неподвижный коммуникационный диск 8, а по каналам распределительного диска 12 и трубопроводам 13 и 14 - в верхнюю или нижнюю рабочую полость поршневого пневмопривода 6. При подаче ежатого воздуха по трубопроводу 13 в верхнюю рабочую полость пневмопривода поршень 7 и св занный с ним шток 5 и пиноль 1 с головкой 2 перемещаютс  вниз. В этом случае сжатый воздух по трубопроводу 14 из нижней рабочей полости пневмопривода отвод т в атмосферу. При опускании измерительной головки 2 между деталью 3 и доводочным инструментом -4 создаетс  необходимое давление в рабочей зоне путем поддержани  на определенном уровне давлени  сжатого воздуха в верхней рабочей плоскости каждого пневмопривода, При подаче сжатого воздуха по трубопроводу 14 в нижнюю рабочую полость пневмопривода поршень 7 и св занный с шток 5 и пиноль 1 с головкой 2 перемещаютс  вниз. В этом случае сжатый воздух по трубопроводу 13 через пневмораспределитель из верхней рабочей полости пневмопривода 6 отводитс  в атмосферу. При подъеме измерительной головки 2 в верхнее крайнее положение она освобождаетс  от контактировани  с обработанной деталью. Затем автооператор выводит обработанную деталь из рабочей зоны. Производительность предложенного роторного станка увеличиваетс  в 5-6 раз; точность профил  продольного сечени  доведенных цилиндрических деталей повышаетс  до 2-3 мкм; шероховатость поверхности снижаетс  до ,08-0,05 мкм. Формула изобретени  1.Станок дл  доводки наружных цилиндрических поверхностей деталей, содержащий установленные концентрично оси ротора и шпиндел м ведущие устройства с держател ми , установленными на роторе с возможностью поворота и св занными с неподвижным копиром, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности при обработке наружных цилиндрических поверхностей деталей, станок снабжен установленными концентрично оси ротора и ведущим устройствам приводными измерительными головками, фиксирующими цилиндрические детали и взаимодействующими с головками, регулируемыми измерительными наконечниками, размещенными на держател х ведущих устройств.
2. 2.Станок по п. 1, отличающийс  тем, что измерительна  головка выполнена в виде базового наконечника с ограничителем и переставного по высоте измерительного сопла с шариковой заслонкой и втулкой , ограничивающей ход шарика, установленного в отверстии сопла с возможностью контактировани  с регулируемым измерительным наконечником. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 648389, кл. В 24 В 37/04, 1978 (прототип ).

   fff