UA119106C2 - Безцентровий круглошліфувальний верстат - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі машинобудування, переважно до області верстатобудування і може бути використаний при проектуванні і виготовленні шліфувального обладнання для врізного шліфування деталей типу тіл обертання, а також при модернізації діючого обладнання. Безцентровий круглошліфувальний верстат для врізного шліфування деталей типу тіл обертання містить станину з поперечними напрямними, встановлений на них супорт з шліфувальною бабкою і шпинделем із закріпленим на ньому шліфувальним кругом, а також пристрій для правки шліфувального круга, пристрій для закріплення і обертання деталі та механізм компенсації зносу шліфувального круга. Станина верстата виконана з додатковими подовжніми напрямними, на яких встановлений стіл із закріпленими на ньому пристроєм для правки шліфувального круга, виконаним у вигляді шпинделя зі встановленим на ньому правильним роликом і приводом його обертання, а також пристроєм для закріплення і обертання деталей, що містить дві жорсткі радіальні опори (люнети), жорсткий регульований торцевий упор і планшайбу, закріплену на шпинделі пристрою з приводом його обертання, при цьому планшайба має можливість переміщення вздовж осі шпинделя по ковзній шпонці під дією пружини стискання. Шліфувальна бабка виконана поворотною відносно осі, паралельної осі обертання шліфувального круга. Супорт верстата додатково оснащений механізмом подачі шліфувального круга на деталь, виконаним з вертикальним розташуванням гвинта подачі, на верхній кінець якого в процесі шліфування деталі і правки шліфувального круга спирається шліфувальна бабка. Така конструкція безцентрового круглошліфувального верстата забезпечує розширення технічних можливостей верстата, високу жорсткість верстата, отримання прошліфованих на ньому деталей з високою геометричною і розмірною точністю в радіальному напрямку, тобто з високою однорозмірністю діаметрів профільних поверхонь, при високій продуктивності.

Description

обертання шліфувального круга. Супорт верстата додатково оснащений механізмом подачі шліфувального круга на деталь, виконаним з вертикальним розташуванням гвинта подачі, на верхній кінець якого в процесі шліфування деталі і правки шліфувального круга спирається шліфувальна бабка. Така конструкція безцентрового круглошліфувального верстата забезпечує розширення технічних можливостей верстата, високу жорсткість верстата, отримання прошліфованих на ньому деталей з високою геометричною і розмірною точністю в радіальному напрямку, тобто з високою однорозмірністю діаметрів профільних поверхонь, при високій продуктивності. : Е зо Бе я ОХ Шк Сн хе ха ши ше ше шк Не Я

ОК их, Кун Здееююююю фюююююмюю ДУМКИ хх рн рн - 5 і Ох з Ж. У з З ї Н В ї га ра г ке ях; х х у ї гу й я г чи я У х х - й Ко їх Я й р; Ка жк ден п нн не на ИН сш КНК, КН У

М ним чо ів; з тебя : се т ЕК ; ще со Ти я я : У я я я х Ж х і це Ко Ж. Е: й Я ї рожа ща ня У Кк КЕ ж Мсеннунвнй п КЗ ї їн ! а Ки ; с ШИ ес 000000 ч Тон о» ния і б- -- Ша 000000 НЕ миши

Ї Б Її МНК а о 73 ож яву у ї 5 З Б: пе бе | в, . Те ЖЕ ная І ХК ї очей 3 Оз ї х ення

З б я Б ЕЕ ! ж а ї й | о, щк функ а ці. ! шани я Ко МА т ща :

Кей т т Дей рн Кох сон с ї м ве Ко о КУ м БОЯХ Е й ЕЕ во б Хр й а о і

Б янкк хе я ре т і

КК Ку : о м . ; сх к яеоД5, обосеетюмоюестексюсно ЕВ муч ше с м в а КУ ве. на иа З ОВАННОМ -: ШИ чи Шо МО КЕ соб ких гоксю ся о оинолнн кірка Ме я х КК УК ККД АКА А лет ОВ х СЯ. Її хм «в ше п НН пн ве КЕ ж КО задо ті Й : Н ення шин 00000000 На ШЕ фол В ша УНК ї ; Г аЄ де дня що я ЖЖ УЗ т ні ї М Ві і Ї то З киш шк пивна шт й г ее; ні ок шшиня ек х дя дя ще | й ше й їх З ВАВ ів а їх ОС ж Ж ді де ії ней я я й н! Її шк ше у Ше Зк нен и ши ше же бе Шин. З сто о кН С ШЕ М: вч вн нео й ше КН Жди пд г Н Н х хо Же, ве: СВ З В СИ і ние: : и о а ОН, а є й їде" 7 | ; Я іс ву М | ше і ем Фон Е ї. г. ше я ей | КЗ ще Ше

Бе : ЩЕ в З Ме ОКО ОД т у м ся песни . д ох я : нн в а Ке дю. ж а ШУ: й З З те о ГУРеК

Фіг. 1

Винахід належить до машинобудування і може бути використаний у верстатобудуванні при виробництві верстатів для шліфування деталей типу тіл обертання, наприклад, в підшипниковій промисловості для врізного шліфування фасонних робочих поверхонь роликів роликових підшипників з високою геометричною і розмірною точністю цих поверхонь.

Відомі круглошліфувальні верстати, наприклад круглошліфувальний верстат мод. ЗМ151, зображений на фіг. 55, стор. 71 в книзі "Шліфування металів" В.В. Лоскутова, Москва,

Машинобудування, 1985 р. Це універсальний центровий верстат і він не призначений для шліфування коротких деталей, тим більше коротких деталей з фасонною поверхнею.

Відомий верстат для безцентрового шліфування деталей типу тіл обертання, в тому числі коротких деталей (див. "Шліфування металів" В.В. Лоскутова, Москва, Машинобудування, 1985 р., стор. 124 фіг. 91, "б" і "в" ї фіг. 94 стор. 128), прийнятий за прототип.

Цей верстат може бути використаний для врізного шліфування коротких деталей типу тіл обертання, але на ньому не можна шліфувати фасонні поверхні обертання складного профілю і, крім того, отримати рівнорозмірність діаметрів профільних поверхонь з високою точністю, навіть за допомогою вимірювальних приладів. Продуктивність таких верстатів також незадовільна.

Задачею винаходу є розширення технічних можливостей верстата, отримання високої точності при шліфуванні профільних поверхонь, як геометричних параметрів, так і рівнорозмірності діаметрів цих поверхонь, а також підвищення продуктивності верстата.

Задача вирішується тим, що в безцентровому круглошліфувальному верстаті для врізного шліфування деталей типу тіл обертання, що містить станину з поперечними напрямними, встановлений на них супорт з шліфувальною бабкою і шпинделем із закріпленим на ньому шліфувальним кругом, а також пристрій для правки шліфувального круга, пристрій для закріплення і обертання деталі і механізм подачі шліфувального круга на деталь, станина верстата виконана з додатковими поздовжніми напрямними, на яких встановлено стіл із закріпленим на ньому пристроєм для правки шліфувального круга, виконаним у вигляді шпинделя зі встановленим на ньому правлячим роликом і приводом його обертання, а також пристроєм для закріплення і обертання деталей, що містить дві жорсткі радіальні опори (люнети), жорсткий регульований торцевий упор і планшайбу, закріплену на шпинделі пристрою з приводом обертання, при цьому планшайба має можливість переміщення вздовж осі

Зо шпинделя по ковзаючій шпонці під дією пружини стискання, а шліфувальна бабка виконана поворотною відносно осі, паралельної осі обертання шліфувального круга; при цьому супорт верстата забезпечений додатковим механізмом подачі шліфувального круга на деталь, виконаним з вертикальним розташуванням гвинта подачі, на верхній кінець якого в процесі шліфування деталі і правки шліфувального круга спирається шліфувальна бабка.

Крім того, вісь повороту шліфувальної бабки виконана шляхом сполучення двох центрових гнізд, запресованих в корпус шліфувальної бабки з двох протилежних її сторін і двох центрів, що входять у взаємодію з центровими гніздами. Обидва центри закріплені на кронштейні, жорстко пов'язаному з супортом, причому один з них закріплений на кронштейні нерухомо, а інший підпружинений вздовж своєї осі.

При цьому шпиндель пристрою для правки шліфувального круга виконаний у вигляді центрувальної оправки з жорстко вмонтованими в її торці центровими гніздами, які пов'язані з центрами, закріпленими в кронштейні, змонтованому на столі верстата, причому один центр закріплений жорстко, а інший має можливість переміщення вздовж своєї осі від дії на нього пружини.

Така конструкція безцентрового круглошліфувального верстата забезпечує розширення технічних можливостей верстата, високу жорсткість верстата, отримання прошліфованих на ньому деталей з високою геометричною і розмірною точністю в радіальному напрямку, тобто з високою однорозмірністю діаметрів профільних поверхонь, при високій продуктивності.

На фіг. 1 показана схема безцентрового круглошліфувального верстата - вигляд зверху; на фіг. 2 - вигляд верстата по стрілці А (повернуто); на фіг. З - розріз пристрою для правки шліфувального круга горизонтальною площиною, що проходить через вісь обертання правлячого ролика.

Безцентровий круглошліфувальний верстат для врізного шліфування деталей типу тіл обертання містить станину 1, показану на фіг. 1 лініями видимого контуру "аб с а а", супорт 2, показаний на фіг. 1 лініями видимого контуру "еї 9 й е" з шліфувальною бабкою 3, на шпинделі 4 якої закріплений шліфувальний круг 5. Шліфувальна бабка 3 має можливість реверсивного повороту навколо геометричної осі 6, паралельної осі обертання шліфувального круга 5, дійсна вісь якої виконана шляхом сполучення двох центрових гнізд 7 і 8, запресованих в корпус шліфувальної бабки З з двох протилежних її сторін, і двох центрів 9 і 10, що входять у бо взаємодію з центровими гніздами 7 і 8. Центр 9 закріплений в кронштейні 11, жорстко пов'язаному з супортом 2, а центр 10 має можливість переміщення в кронштейні 11 уздовж своєї осі під дією тарільчатої пружини 12, зусилля дії якої регулюється гвинтом 13, розташованим в кришці 14, за посередництвом шайби 15. Обертання шпинделя 4 здійснюється через шків 16. Шліфувальна бабка З при своєму повороті в робоче положення спирається на верхній кінець гвинта 17 механізму подачі шліфувального круга 5 на деталь 18 (на фіг. 2 показаний тільки гвинт механізму подачі, що є, по своїй суті, механізмом тангенціальної (дотичної) подачі).

Для переміщення шліфувальної бабки З у верхнє і нижнє положення, а також додаткового притискання супорта 2 з шліфувальною бабкою З до напрямних станини 1 і переміщення супорта 2 в початкове положення служить гідроциліндр 19, корпус якого шарнірно пов'язаний зі станиною 1, а поршень, також шарнірно - з шліфувальною бабкою 3. На столі 20 розташований пристрій 21 для закріплення і обертання деталі 18. Для шліфування деталь 18 встановлюється на радіальні жорсткі опори 22 і 23 (люнети) між торцевим упором 24 і планшайбою 25, закріпленою на шпинделі 26 пристрою 21 на ковзаючій шпонці 27, при цьому планшайба 25 знаходиться під впливом пружини 28. Знак відновлення шпинделя 26 в обертання пристрій 21 забезпечений шківом 29 пасової передачі (на кресленні не показано). На столі 20 верстата розташований також пристрій 30 для правки шліфувального круга 5, на шпинделі 31 якого закріплено правлячий ролик 32. Шпиндель 31 пристрою 30 виконаний у вигляді центрової оправки з жорстко вмонтованими в її торці центровими гніздами 33 і 34, (див. фіг. З) які пов'язані з центрами 35 і 36, закріпленими в кронштейні 37, змонтованому на столі 20 верстата, причому центр 35 закріплений в кронштейні 37 жорстко, а центр 36 має можливість переміщення в ньому вздовж своєї осі під дією тарільчатої пружини 38, зусилля дії якої регулюється гвинтом 39 за допомогою шайби 40. В обертання шпиндель 31 правлячого ролика 32 приводиться від шківа 41. Механізм компенсації зносу шліфувального круга, щоб не затемнювати креслення, показаний на фіг. 1 тільки його кінцевими, виконавчими ланками, тобто парою гвинт 42 - гайка 43, з яких гайка 43 закріплена нерухомо на станині 1, а гвинт 42 виконаний рухомим і своїм кінцем при обертанні штовхає супорт 2 з шліфувальною бабкою З в напрямку деталі 18. Верстат забезпечений також двома регульованими упорами 44 і 45, закріпленими на столі 20 верстата за допомогою кронштейнів 46 і 47 і двома нерухомими упорами 48 і 49, закріпленими на станині

Зо 1 верстата.

Безцентровий круглошліфувальний верстат працює наступним чином. Початкове положення верстата: стіл 20 знаходиться в крайньому лівому положенні, як показано на фіг. 1; шліфувальна бабка З з шліфувальним кругом 5 знаходиться в нижньому положенні, як показано на фіг. 2. При цьому пристрій 21 для закріплення обертання деталі 18 розташований в зоні завантаження деталей, а пристрій 30 для правки шліфувального круга знаходиться в зоні правки шліфувального круга 5, тобто регульований упор 44 впирається в нерухомий упор 48.

При включенні верстата шліфувальна бабка З під впливом гідроциліндра 19 піднімається у верхнє положення, тому за допомогою ручного управління вона опускається в нижнє, робоче положення, потім шліфувальна бабка З підводиться до торкання шліфувального круга 5 з робочою поверхнею правлячого ролика 32. Проводиться правка шліфувального круга 5 і шліфувальна бабка піднімається у верхнє положення. Далі деталь 18 вручну, або за допомогою автооператора (на кресленні не показано) встановлюється в позицію її шліфування, тобто встановлюється на радіальні жорсткі опори 22 і 23, між нерухомим торцевим упором 24 і підпружиненою планшайбою 25, стиснувши для цього пружину 28. Після включення обертання шпинделя 26 перевіряється надійність закріплення і обертання деталі 18, після чого стіл 20 переміщається в позицію шліфування деталі 18, при цьому стіл 20 своїм регульованим упором 45 впирається в нерухомий упор 49. Потім шліфувальна бабка З опускається в робоче положення, пристрій 21 з деталлю 18 переміщується на шліфувальний круг 5 і проводиться її шліфування в заданий розмір. Коригування розміру оброблюваної деталі проводиться шляхом переміщення пристрою 21 або пристрою 30 в поперечному напрямку. Після отримання прошліфованної деталі необхідного розміру шліфувальна бабка З піднімається у верхнє положення, стіл 20 переміщується в крайнє ліве положення, проводиться компенсація зносу шліфувального круга 5 шляхом переміщення супорта 2 з шліфувальною бабкою З в напрямку деталі 18 від дії на супорт 2 гвинта 42, після чого цикл повторюється. При цьому, так як після правки шліфувального круга 5 правлячим роликом 32 ні супорт 2, ні шліфувальна бабка З не переміщуються в поперечному напрямку, а тільки в поздовжньому, положення ріжучої кромки шліфувального круга 5 щодо правлячої поверхні правлячого ролика 32 і оброблюваної поверхні деталі 18 залишається постійним, то і розмір діаметрів оброблених деталей залишається постійним.

У зв'язку з тим, що запропонований безцентровий круглошліфувальний верстат призначений, переважно, для остаточного врізного шліфування деталей з метою отримання максимальної точності геометричних параметрів, а також розмірної точності в радіальному напрямку, тобто точності розмірів діаметрів оброблених поверхонь деталей, припуск на їх обробку задається порівняно невеликий, а тому і знос шліфувального круга за час обробки однієї деталі також невеликий. Наприклад, при припуску на остаточне шліфування деталі (наприклад, ролика роликового підшипника) з діаметром ЗО мм. Рівному 0,03-0,05 мм на діаметр і, і враховуючи відносні витрати абразиву, рівний, приблизно 0,1, тобто витрати 1 см3 абразиву забезпечує видалення припуску металу в об'ємі 10 см3, при діаметрі шліфувального круга, що дорівнює 300 мм, отримаємо 0,1ха/0-0,1х30/300-0,01, тобто при видаленні припуску з обробленої поверхні деталі, ми отримаємо зміну його номінального діаметра, рівну 0,05х0,01-0,0005 мм або 0,5 мкм. Це максимальна похибка, яка може бути отримана в результаті зносу шліфувального круга при шліфуванні однієї деталі. Насправді вона ще менше, тому що в розрахунку треба брати до уваги тільки різницю в припуску оброблюваної партії деталей, тобто 0,05-0,03-0,02 мм. Тоді дійсна максимальна похибка в розмірі діаметра оброблених деталей складе 0,02х0,01-0,0002 мм або 0,2 мкм. Максимальна похибка діаметрів оброблених деталей, отримана від неточності установки положення шліфувальної бабки З при її опорі на верхній кінець гвинта 17 також невелика. При тому ж діаметрі оброблюваної деталі і неточності базув ння ілі альної рабки оті в межах х0,1 мм, отримаємо бвер. - Кр 41 Ще 15- зов (ВАГ -15-225-0.01 - 0000Зммілі 0,3 мкм 20 .

Якщо розрахувати похибку в розмірі діаметра бочкоподібного ролика, сферичного підшипника з діаметром сфери доріжки кочення зовнішнього кільця, що дорівнює 100 мм, тобто

Ко - 50 мм і похибки у Тан вки столу в поздовжньому напрямку рівній 50,1 мм, отримаємо баром. - Ре ЩЕ Че -50-4/225-0.01 - 00001ммілі Оїмкм -., де

Овер. . . 0. . . . - похибка діаметрів оброблених деталей від неточності установки шліфувальної бабки по вертикалі; пром. - похибка діаметрів оброблених деталей від неточності установки шліфувальної бабки в поздовжньому напрямку;

Р. радіус оброблюваної деталі (ролика);

Зо Кс. радіус сфери доріжки кочення зовнішнього кільця і радіус утворює зовнішню поверхню ролука; хр. - довжина хорди ролика Ф30 мм рівна 0,2 мм (50,1 мм).

Їх с. - довжина хорди сферичної поверхні доріжки кочення зовнішнього кільця підшипника, дорівнює 0,2 мм (50,1 мм).

Таким чином, запропонована компоновка і конструкція безцентрового круглошліфувального верстата для врізного шліфування деталей типу тіл обертання розширює його технічні можливості і, як показують розрахунки, забезпечують високу однорозмірність прошліфованих на ньому деталей, а підвищена жорсткість його вузлів, зокрема, радіальних жорстких опор, (люнетів) і жорстких торцевих упорів, жорстке закріплення шліфувальної бабки в процесі шліфування деталі, а також відсутність залежності точності обертання оброблюваної деталі від точності обертання підшипників в пристрої для приводу її в обертання, забезпечують високу точність геометричних параметрів прошліфованих деталей з одночасним підвищенням продуктивності верстата.

Claims (3)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Безцентровий круглошліфувальний верстат для врізного шліфування деталей типу тіл обертання, що містить станину з поперечними напрямними, встановлений на них супорт зі шпиндельною бабкою і шпинделем із закріпленим на ньому шліфувальним кругом, а також пристрій для правки шліфувального круга, пристрій для закріплення і обертання деталі та механізм компенсації зносу шліфувального круга, який відрізняється тим, що станина верстата виконана з додатковими подовжніми напрямними, на яких встановлений стіл із закріпленими на ньому пристроєм для правки шліфувального круга, виконаним у вигляді шпинделя із закріпленим на ньому правильним роликом і приводом його обертання, а також пристроєм для закріплення і обертання деталі, що містить дві радіальні жорсткі опори (люнети), жорсткий регульований торцевий упор і планшайбу, закріплену на шпинделі пристрою з приводом його обертання, причому планшайба має можливість переміщення вздовж осі шпинделя по ковзній шпонці під дією пружини стискання, при цьому шліфувальна бабка виконана поворотною відносно осі, паралельної осі обертання шпинделя шліфувального круга, також верстат додатково оснащений механізмом подачі шліфувального круга на деталь, виконаним з вертикальним розташуванням гвинта подачі, на верхній кінець якого в процесі шліфування деталі і правки шліфувального круга спирається шліфувальна бабка.

2. Безцентровий круглошліфувальний верстат за п. 1, який відрізняється тим, що вісь повороту шліфувальної бабки виконана шляхом сполучення двох центрових гнізд, запресованих в корпус шліфувальної бабки з двох протилежних її сторін, і двох центрів, що входять у взаємодію з центровими гніздами, при цьому обидва центри закріплені на кронштейні, жорстко зв'язаним з супортом, причому один із них закріплений на кронштейні нерухомо, а інший підпружинений уздовж своєї обі.

3. Безцентровий круглошліфувальний верстат за п. 1, який відрізняється тим, що шпиндель пристрою для правки шліфувального круга виконаний у вигляді центрової оправки з жорстко вмонтованими в її торці центровими гніздами, які зв'язані з центрами, закріпленими в кронштейні, змонтованому на столі верстата, при цьому один центр закріплений жорстко, а інший має можливість переміщення уздовж своєї осі від дії на нього пружини. Ку я оААХААНКККВ я с де - с ее "ух хх кун ск в вс я ж я ве жк М хх х у Н . Її ї я ра м Я : : ; Е У Х і Е я пе ха у КА і Косі А нн Ж ни в А ї Бк иа КАН» КК х денне дерен рорнсннюнийя знав: вн ен Же со Соя що БА х З ХЕ. де : і я. ка з У ра ; ше Ше ОДНО в ок а в КОНЯ БК фер песто я на ; ї ЦЗ зе. ОО дев о ПОМ ж и М с п А ї о М а і або ше шОЕ й. ; НЕ «ої Дике ї 3 нов і: фе Ва о кт, У ї х. ще 3 з ОКХ ик й ї жк, декфвех . М ве М Н ї з щі ! ке: ше ніки шик ЩО я сх ОК, божу Хр СтАВИ ї я т Ва ва -ї в й Ши Її" ЕК х ки о ве щу А ВК р, ее ее нн ан сн з Уха В ди ж Ж Які юку хо ЗК лк мук кА тт АКАААКАК СВ. ці мох : в і Ко В АВК Бе ненні кн й їж з скд и ше і у вх сен 1 пк їх о: Еш ше З 5 ше 000 п ше 1.85 Ку о НК ке х дак ДК ал В сом . длдлия КК се ше о НО р ше ЕЯК я і У ОН. З Й і Мас х ЖЕК ро ї й : де Ме М їй з ї ва ща ее Й ен Й ЗХ щ кт що ІЗ й я і і : у й тк с. ЕЗ пні рес а НЕ ИН НУ и з кох М МН ся Зо в а: щи Ше: ША й я Вот х ех і Зерно не тк, су ве ї Кс : Є Не 1. ОТЖЕ а а п НИ М де ка ех Й ЯК Н й Е ко рас ї я ек ак с : ї. ; з ту Ве се о й; Шк нн нн . ке ШК КИ й а. , | ЩІ за Я се ОО я В й ДЕ хе Ко щ-Е я. СОМ коня ов и а Мою деенмссо - я дао мя Ми пон о нн її Я де: ДІ й Тк ке пи СК ши пк ок т Я ек, Ган Жан ве ще шу

Фіг. 1