close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3446

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3446
(13)
C1
(51)
(12)
6
B 24B 13/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУСТОРОННЕЙ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
(21) Номер заявки: 960212
(22) 1996.04.29
(46) 2000.06.30
(71) Заявитель: Белорусская
государственная
политехническая академия (BY)
(72) Авторы: Козерук А.С., Филонов И.П., Федорцев
Р.В., Климович Ф.Ф. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусская государственная
политехническая академия (BY)
(57)
Устройство для двусторонней обработки сферических поверхностей, содержащее верхний и нижний инструменты, приводы их вращения, а также механизмы качания верхнего инструмента, и управления его прижима к детали, отличающееся тем, что механизм качания верхнего инструмента выполнен в виде двух реек, установленных
с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения на винтах, связанных между собой коническими передачами, шестерни которых, закрепленные на винтах, имеют не равные диаметры, а сопрягаемые с ними
колеса установлены на общем валу, и расположенной между ними центральной шестерни, связанной посредством
кронштейна с приводом вращения верхнего инструмента, а механизм управления прижима верхнего инструмента
к детали выполнен в виде двух, установленных в упомянутом кронштейне с возможностью вращения и относительного осевого перемещения, конических шестерен, свезанных между собой посредством смонтированного неподвижного секторного колеса.
Фиг. 1
BY 3446 C1
(56)
1. SU 481407 A1, 1975.
2. SU 701773 A1, 1979.
Изобретение относится к двусторонней абразивной обработке деталей со сферическими прецизионными
поверхностями и может быть использовано в машино- и приборостроении.
Известно устройство для двусторонней обработки сферических поверхностей [1], выполненное в виде
основания, на котором смонтирован привод нижнего инструмента, вращающийся блок с кассетой, соосной
ему, имеющей окна для свободной установки заготовок и выполненной в виде жесткой оболочки (типа сепаратора), например, сферической формы, и смонтированный эксцентрично относительно оси вращения нижнего блока верхний притир, имеющий полость для подачи абразивной суспензии и вращающийся за счет сил
сцепления, при этом кассета выполнена со сквозными пазами для подвода смазки под нее и снабжена кольцом, а на верхнем притире образован дополнительный кольцевой ряд сквозных пазов, изолированных от полости, в которую подают абразивную суспензию.
Недостатком данного устройства является отсутствие относительного и переносного движений детали в
зоне обработки, что приводит к неравномерному съему припуска с ее поверхности, расположенной ближе к
периферийной зоне вращающегося блока ввиду большей его линейной скорости в этих точках, а также отсутствие механизма управления прижима верхнего инструмента к детали.
Прототипом заявляемого устройства является устройство для обработки оптических сферических поверхностей [2], содержащее механизмы качания поводка верхнего инструмента, вращения шпинделя с нижним инструментом и программного управления прижима верхнего инструмента к детали, при этом последний выполнен в виде двух коммутаторов с набором программных элементов, например потенциометров,
причем входы коммутаторов соединены с выходами установленных на осях качания поводка и вращения
шпинделя датчиков угла, а программный элемент, включенный одним коммутатором, соединен последовательно с программным элементом, включенным другим коммутатором.
Недостатком этого устройства является то, что при его использовании реализуется программа формообразования, выполняющая ступенчатое регулирование усилия прижима верхнего инструмента к детали. Количество таких ступеней зависит от числа выделенных элементарных площадок на поверхности заготовки, и при ступенчатом изменении рабочего усилия образуются локальные погрешности формы детали на границе площадок.
Кроме того, для повышения чувствительности закономерностей съема припуска к сигналам механизма прижима инструмента диаметр последнего должен стремиться к размеру элементарной площадки, что сопряжено с
технологическими трудностями получения инструмента малого диаметра и значительно снижает производительность обработки. К недостаткам устройства следует отнести также отсутствие в его конструкции механизма, обеспечивающего изменение направления прижимного усилия относительно оси симметрии детали в зависимости от положения последней.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение качества обработки деталей со сферическими поверхностями.
Поставленная задача решается тем, что устройство для двусторонней обработки сферических поверхностей содержит верхний и нижний инструменты, приводы их вращения, а также механизмы качания верхнего
инструмента и управления его прижима к детали, причем механизм качания верхнего инструмента выполнен
в виде двух зубчатых реек, установленных с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения на винтах, связанных между собой коническими передачами, шестерни которых, закрепленные на винтах, имеют неравные диаметры, а сопрягаемые с ними колеса установлены на общем валу, и расположенной
между ними центральной шестерни, связанной посредством кронштейна с приводом вращения верхнего инструмента, а механизм управления прижима верхнего инструмента к детали выполнен в виде двух, установленных в упомянутом кронштейне с возможностью вращения и относительного осевого перемещения, конических шестерен, связанных между собой посредством смонтированного неподвижно секторного колеса.
Существенное отличие предлагаемого технического решения состоит в том, что при его использовании
обеспечивается изменение направления прижимного усилия относительно оси симметрии детали в зависимости от положения последней, что приводит к более равномерному распределению эпюры давления по обрабатываемым поверхностям и создает возможность для плавного регулирования их радиуса кривизны с одновременным уменьшением количества и величины локальных погрешностей.
На фиг. 1 показано устройство для обработки сферических поверхностей; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Устройство содержит основание 1, на котором установлены с возможностью продольного перемещения направляющие 2, 3, 4 и рейки 5, 6. На направляющих 3, 4 жестко закреплено секторное колесо 7 с зубьями на одной половине (на половине, обращенной к нам), а на направляющей 2 расположен электродвигатель 8, на валу 9
которого закреплена шестерня 10 и через подшипник установлен кронштейн 11, жестко связанный с центральным винтом 12 шарико-винтовой передачи. В резьбовых отверстиях реек 5 и 6 помещены винты 13 и 14 с шес2
BY 3446 C1
тернями 17 и 18, входящими в зацепление с шестернями 15 и 16 выходного звена механизма качания поводка
верхнего инструменты На секторном колесе 7 через подшипники установлена центральная шестерня 19 с жестко закрепленным кронштейном 20, несущим верхнюю 21 и нижнюю 22 шестерни-гайки шарико-винтовой передачи, связанные между собой посредством шпонки 23. Шестерня 10 входит в зацепление с шестерней 24. Последняя через шпонку 25 установлена на одном конце центрального вала 26 с возможностью смещения вдоль
его оси симметрии. Центральный вал помещен в осевое отверстие винта 12 с возможностью вращения вокруг
своей оси симметрии и второй его конец с помощью шпонки 27 соединен с поводком 28 верхнего инструмента,
входящим шаровидным наконечником с пальцем 29 в шарнирное соединение с верхним инструментом 30, в
хвостовике которого имеется паз 31 для пальца 29. Обрабатываемая деталь 32 свободно установлена в отверстие сепаратора 33 и находится между верхним 30 и нижним 34 инструментами, последний из которых закреплен на нижнем шпинделе 35 станка (не показан). Между винтом 12, а также шестерней 24 и поводком 28 имеются пружины 36 и 37 соответственно.
Механизм качания поводка верхнего инструмента состоит из следующих элементов: вала выходного звена станка (фиг. 2) с двумя коническими шестернями 15 и 16, входящими в зацепление с шестернями 17 и 18,
связанными с двумя рейками 5 и 6 через винты 13 и14; центральной шестерни 19, имеющей жесткую связь с
кронштейном 20 (фиг. 1).
В механизм управления прижима верхнего инструмента к детали входят: секторное колесо 7, закрепленное на направляющих 3 и 4, и находящееся в зацеплении с верхней 21 и нижней 22 шестернями-гайками,
связанными между собой шпонкой 23, при этом ступицы шестерен-гаек образуют наружную обойму шарико-винтовой передачи, винт 12, которой также имеет обойму и передает усилие через пружину 37 на верхний
инструмент 30 (фиг. 1).
Механизм вращения шпинделя верхнего инструмента 30 включает в себя: направляющую 2 с электродвигателем 8, выходной вал 9 которого связан с центральным валом 26 через конические шестерни 10 и 24, а
также с поводком 28 верхнего инструмента через шпонки 25 и 27.
Устройство работает следующим образом.
В отверстие сепаратора 33 помещают предназначенную для обработки деталь 32, которая одной своей
поверхностью базируется на нижний инструмент 34. На вторую поверхность детали устанавливают верхний
инструмент 30 и в его хвостовик со сферической лункой опускают сферический наконечник поводка 28 инструмента таким образом, что палец 29 входит в паз 31. Рабочее прижимное усилие обеспечивается пружиной 37. Затем включают электродвигатель 8, вращательный момент которого через вал 9, шестерни 10 и 24,
шпонку 25, центральный вал 26, шпонку 27, поводок 28 инструмента и палец 29 передается верхнему инструменту 30. Далее сообщают вращение нижнему шпинделю 35 с нижним инструментом 34, а также возвратно-качательное перемещение сепаратору 33 и возвратно-вращательное движение шестерням 17,18 (приводы
не показаны), а через них - шестерням 15, 16 и винтам 13, 14. Вращение последних вызывает возвратнопоступательное перемещение реек 5, б, относительно винтов 13 и 14, причем на различную величину за одно
и тоже время, что вызвано применением шестерен 17 и 18 неравного диаметра, что в свою очередь обеспечивает поворот механизмов управления прижима верхнего инструмента к детали и вращения шпинделя
верхнего инструмента. В результате находящаяся в зацеплении с рейками центральная шестерня 19 будет
совершать возвратно-поступательное перемещение с направляющими 3, 4 вдоль осей симметрии винтов 13,
14 и вращение вокруг собственной оси симметрии в двух направлениях. Вместе с центральной шестерней
будет двигаться кронштейн 20, шестерни гайки 21, 22, центральный винт 12 шарико-винтовой передачи,
центральный вал 26 и поводок 28 с верхним инструментом 30. Вращаясь с кронштейном 20, верхняя 21 и
нижняя 22 шестерни-гайки будут обкатываться по зубьям неподвижного секторного колеса 7 и благодаря
наличию шпонки 24 вызовут осевые перемещения вверх или вниз центрального винта 12 шарико-винтовой
передачи с центральным валом 26 относительно кронштейнов 20 и 11. Так, например, в случае вращения
шестерен 17, 18 по часовой стрелке происходит смещение реек 5, 6 в сторону от шестерен 15, 16, причем
рейка 5 сместится на большую величину, что приведет к повороту вокруг своей оси симметрии центральную
шестерню 19 с кронштейном 20 по часовой стрелке и их смещению вдоль оси симметрии винтов 13, 14 с направляющими 3, 4 в сторону перемещения реек 5, 6. При этом шестерня-гайка 22 входит в зацепление с
зубьями неподвижного колеса 7, обкатывается по нему и, вращаясь против часовой стрелки, вызывает осевое
смещение центрального винта 12 с центральным валом 26 относительно кронштейнов 20 и 11 в сторону от
верхнего инструмента, уменьшая величину исходного рабочего усилия пропорционально уменьшению площади контакта верхнего 30 и нижнего 34 инструментов с обеими поверхностями детали 32. Изменение этой
площади происходит по той причине, что наклон центрального винта 12 и его смещение в горизонтальной
плоскости вызывает через центральный вал 26 и поводок 28 перемещение верхнего инструмента 30 по соответствующей поверхности детали 32, которая в свою очередь также совершает возвратно-вращательные перемещения по рабочей поверхности инструмента 34 (механизм возвратно-вращательного перемещения детали не показан).
Повернувшись на определенный угол, шестерни 17, 18 начинают вращаться против часовой стрелки, вызывая смещение реек 5, 6 в сторону шестерен 15, 16 и поворот шестерни 19 с кронштейном 20 также против
3
BY 3446 C1
часовой стрелки. В результате шестерня-гайка 22, обкатываясь по колесу 7, вращается по часовой стрелке и
приводит к осевому смещению центрального винта 12 с центральным валом 26 в сторону верхнего инструмента и посредством сжатия пружины 37 увеличивает рабочее усилие пропорционально возрастающей площади контакта инструментов с деталью, которая также перемещается вслед за верхним инструментом, но с
неравной ему скоростью.
В момент совмещения осей симметрии верхнего и нижнего инструментов шестерня-гайка 22 выходит из
зацепления с колесом 7, а в зацепление с ним вступает шестерня-гайка 21, которая при дальнейшем вращении шестерен 17,18 вращается по часовой стрелке и сообщает осевое перемещение центральному винту 12 с
центральным валом 26 в направлении от верхнего инструмента, уменьшая тем самым рабочее усилие на деталь. После поворота на заданный угол шестерни 17, 18 и шестерня-гайка 21 начинают вращаться в обратном направлении и прижимное усилие на деталь возрастает.
При совмещении осей симметрии инструментов цикл работы устройства повторяется.
Фиг. 2
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
145 Кб
Теги
патент, by3446
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа