×
20.12.2013
216.012.8c73

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для чистовой обработки деталей типа колец высокоточных подшипников. Устройство содержит станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку. В пиноли головки размещен соосно со шпинделем изделия инструментальный шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия. Многобрусковый патрон установлен в инструментальном шпинделе в подшипниках качения, ось вращения которых пересекается с осью инструментального шпинделя в точке симметрии обрабатываемой поверхности изделия. Многобрусковый патрон удерживается от вращения неподвижным упором. В результате повышается производительность и качество обрабатываемых изделий. 1 ил., 1 пр.
Основные результаты: Устройство для абразивной обработки, содержащее станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку, в пиноли которой размещен соосно со шпинделем изделия инструментальный шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия, отличающееся тем, что многобрусковый патрон установлен в инструментальном шпинделе в подшипниках качения, ось вращения которых пересекается с осью инструментального шпинделя в точке симметрии обрабатываемой поверхности изделия, причем многобрусковый патрон удерживается от вращения неподвижным упором.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкам для чистовой обработки деталей типа колец высокоточных подшипников.

Известно устройство для абразивной обработки, содержащее станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку, в пиноли которой размещен шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия [1].

Недостатком данного устройства является сложность наладки технологического оборудования, так как практически невозможно обеспечить соосность осей инструментальной головки и изделия, а при вращении головки -отсутствие вибраций.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для абразивной обработки [2], содержащее станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку, в пиноли которой размещен соосно со шпинделем изделия инструментальный шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия. Инструментальный шпиндель снабжен расположенным на его торце эксцентриком со сферическим подшипником скольжения, на котором размещен многобрусковый патрон, подпружиненный в сторону пиноли, при этом на торцах пиноли и патрона выполнены сопрягаемые сферические поверхности, центр которых расположен в плоскости симметрии обрабатываемого профиля изделия.

Недостатком данного устройства является низкая жесткость инструментальной головки и ограниченная скорость осцилляции абразивных брусков из-за большой площади трения скольжения сопрягаемых сферических поверхностей. Кроме того при вращении патрона совместно со шпинделем инструментальной головки возникает его дисбаланс и появляются вибрации. Это приводит к снижению производительности и качества обработки.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение жесткости инструментальной головки и частоты осцилляции брусков.

Ожидаемым техническим результатом является повышение производительности и качества обработки изделий.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для абразивной обработки, содержащем станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку, в пиноли которой размещен соосно со шпинделем изделия инструментальный шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия, многобрусковый патрон установлен в инструментальном шпинделе в подшипниках качения, ось вращения которых пересекается с осью инструментального шпинделя в точке симметрии обрабатываемой поверхности изделия, а многобрусковый патрон удерживается от вращения неподвижным упором.

Так как многобрусковый патрон расположен в инструментальном шпинделе в подшипниках качения, то это обеспечивает высокую жесткость и точность перемещения многобруского патрона. В результате того, что многобрусковый патрон удерживается от вращения вокруг своей оси неподвижным упором, то в технологической системе отсутствуют вибрации даже при очень высокой скорости вращения инструментального шпинделя. Это обеспечивает увеличение частоты осцилляции брусков, повышение производительности и качества обработки.

Сущность изобретения поясняется рисунком, где на фиг. изображено устройство для абразивной обработки, а позиции имеют следующие обозначения: 1 - кронштейн; 2 - пиноль; 3 - подшипник; 4 - инструментальный шпиндель; 5 - шкив; 6 - стакан; 7 - подшипник; 8 - многобрусковый патрон; 9 - державка; 10 - абразивный брусок; 11 - изделие; 12 - паз; 13 - неподвижный упор.

Устройство для абразивной обработки содержит станину (не показана), на которой размещен кронштейн 1 с возможностью возвратно поступательного движения в вертикальной плоскости. На кронштейне 1 неподвижно закреплена инструментальная головка, состоящая из пиноли 2, в подшипниках 3 которой в вертикальной плоскости соосно со шпинделем (не показан) изделия 11 установлен инструментальный шпиндель 4. В качестве изделия 11 используют, например, внутреннее кольцо шарикоподшипника. Инструментальный шпиндель 4 выполнен с возможностью вращения от закрепленного на нем шкива 5. На торце инструментального шпинделя 4 жестко закреплен стакан 6. В стакане 6 выполнено отверстие, ось которого расположена под заданным углом а к оси инструментального шпинделя 4. В отверстии стакана 6 в подшипниках качения 7 установлен многобрусковый патрон 8. Многобрусковый патрон 8 имеет, по крайней мере, две державки 9 с закрепленными в них абразивными брусками 10 и механизм подвода-отвода брусков (не показан) относительно обрабатываемой поверхности изделия 11. В многобрусковом патроне 8 выполнен паз 12, в котором установлен неподвижный упор 13, например, в виде цилиндрического стержня, закрепленный на станине станка.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Изделие 11 устанавливается на шпинделе изделия (не показан) и получает от него вращение вокруг своей оси, расположенной в вертикальной плоскости. Кронштейн 1 перемещается в вертикальной плоскости и подводит инструментальную головку и многобрусковый патрон 8 с державками 9 и абразивными брусками 10 к изделию 11 до тех пор, пока точка пересечения осей многобрускового патрона 8 и инструментального шпинделя 4 не совместится с точкой О симметрии обрабатываемой поверхности изделия 11 (фиг.). После этого от механизма вращения (не показан) через шкив 5 включается вращение шпинделя 4 в подшипниках 3 пиноли 2, а державки 9 с абразивными брусками 10 подводятся к обрабатываемой поверхности изделия 11. Так как многобрусковый патрон 8 удерживается от вращения вокруг оси инструментального шпинделя 4 неподвижным упором 13, установленном в пазу 12, то при вращении инструментального шпинделя 4 и стакана 6 с подшипниками 7 ось многобрускового патрона 8 описывает с частотой вращения инструментального шпинделя 4 коническую поверхность с вершиной, расположенной в центре симметрии О обрабатываемой поверхности изделия 11 и с углом при вершине, равным 2α. При этом абразивные бруски 10 получают осциллирующее движение, а именно движение прецессии, с частотой, равной частоте вращения инструментального шпинделя 4. После окончания обработки державки 9 и абразивные бруски 10 отводятся от обрабатываемой поверхности, кронштейн 1 поднимается вверх и отводит из зоны обработки инструментальную головку, вращение инструментального шпинделя 4 прекращается. Вращение изделия 11 также прекращается и происходит смена изделия. После этого цикл обработки повторяется.

Как видно, конструкция устройства проста и надежна, что обеспечивает его высокие эксплуатационные свойства.

Так как при α>0 в процессе обработки абразивные бруски 10 получают движение прецессии, то они в каждый момент времени контактируют с обрабатываемой поверхностью не всей своей рабочей поверхностью, а только узкой полосой этой поверхности. Вся остальная рабочая поверхность бруска выходит из контакта с обрабатываемой поверхностью и очищается от стружки и шлама. Причем полоса контакта постепенной движется по окружности с циклом, равным частоте вращения инструментального шпинделя.

Минимальный боковой зазор между рабочей поверхностью абразивного бруска 10 и обрабатываемой поверхностью изделия 11, как следует из фиг., зависит от угла α и равен:

где D - диаметр обрабатываемой поверхности изделия 11.

Чем больше боковой зазор δ, тем интенсивнее абразивные бруски 10 очищаются от стружки и шлама, тем выше их режущая способность и выше производительность обработки. Но если боковой зазор δ слишком велик, то абразивные бруски 10 интенсивно изнашиваются, снижается их стойкость, кроме того повышается шероховатость обработанной поверхности. Поэтому боковой зазор должен быть оптимальным.

Чтобы абразивный брусок 10 мог интенсивно очищаться, минимальный боковой зазор должен быть равен размеру z абразивных зерен абразивного бруска 10:δ=z. Тогда из предыдущей формулы (1) найдем потребный угол пересечения осей:

Это номинальное значение искомого угла. С учетом рассеивания размеров зерен в абразивном бруске 10 угол пересечения осей инструментального шпинделя 4 и многобрускового патрона 8 должен находиться в пределах:

Приведем численный пример. Пусть обработка заготовки диаметром D=40 мм, осуществляется абразивными брусками зернистости М7: z=0,007 мм.

Тогда по формуле (2) определим:

Из формулы (3)

0,5°<α<2°.

Если требуется повысить съем припуска, то следует использовать большее значение угла α, если требуется снизить шероховатость поверхности, то следует использовать меньшее значение угла.

Данное устройство обладает высокой универсальностью, так как позволяет без замены деталей осуществлять обработку различных поверхностей: наружных, внутренних, тороидальных, цилиндрических, конических, сферических, что обеспечивает ему высокие эксплуатационные свойства.

Таким образом, достигается поставленная задача и ожидаемый технический результат, а именно:

1. Обеспечивается точная и жесткая работа инструментальной головки, что снижает вибрации и повышает качество обработки.

2. Обеспечивается возможность достижения высокой частоты осцилляции абразивных брусков, что повышает производительность обработки.

3. Упрощается конструкция устройства и снижаются затраты на его изготовление.

4. Обеспечиваются высокие эксплуатационные свойства устройства, так как с минимальной переналадкой оно позволяет осуществлять обработку деталей с различными конструктивными параметрами.

Источники информации

1. А.с. СССР №607713, МПК: В24В 19/06, опубл. 15.05.1978.

2. Патент RU №2072293, МПК: В24В 19/06, опубл. 27.01.1997.

Устройство для абразивной обработки, содержащее станину, смонтированную на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси шпинделя изделия инструментальную головку, в пиноли которой размещен соосно со шпинделем изделия инструментальный шпиндель, несущий многобрусковый патрон, расположенный под углом к оси шпинделя изделия, отличающееся тем, что многобрусковый патрон установлен в инструментальном шпинделе в подшипниках качения, ось вращения которых пересекается с осью инструментального шпинделя в точке симметрии обрабатываемой поверхности изделия, причем многобрусковый патрон удерживается от вращения неподвижным упором.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 35.
27.03.2013
№216.012.30cd

Способ релаксации остаточных напряжений

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к технологическим операциям релаксации остаточных напряжений в деталях, имеющих внутренний и внешний диаметры. Вводят в контакт с деталью три вращающихся валка, обеспечивающих ее упругую деформацию. Силу деформации детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478031
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.05.2013
№216.012.3e3e

Шариковый упорно-радиальный подшипник

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах и машинах, в частности в верхней опоре передней подвески легковых автомобилей. Номинальный угол контакта в шариковом упорно-радиальном подшипнике соответствует соотношению радиальной и осевой составляющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481501
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.3fe1

Способ растачивания цилиндрических отверстий деталей

Изобретение относится к области механической обработки металлов и предназначено для использования при растачивании цилиндрических отверстий деталей на станках токарной группы. Способ растачивания цилиндрических отверстий деталей включает сообщение детали вращения вокруг оси обрабатываемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481923
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.43df

Способ шлифования

Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано на операциях шлифования фасонных торцовых поверхностей. Шлифовальному кругу с торцовой рабочей поверхностью сообщают вращение вокруг своей оси и подачу относительно детали. Оси вращения шлифовального круга и детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482952
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e44

Микроволновый электровакуумный генератор с отражением электронного потока

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к микроэлектронным электровакуумным генераторам с отражением электронного потока, работающим в коротковолновой части микроволнового диапазона. Микроволновый электровакуумный генератор с отражением электронного потока содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485618
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.10.2013
№216.012.73be

Способ повышения маслоемкости шарикоподшипника

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям и способам изготовления подшипников качения, в частности радиальных и упорных шарикоподшипников. Способ повышения маслоемкости радиального или упорного шарикоподшипника заключается в том, что на тороидальных дорожках его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495287
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7542

Способ модифицирования титановой поверхности

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутритканевых эндопротезов на титановой основе, а также для подготовки поверхности имплантатов под нанесение биосовместимых покрытий. Описан способ модифицирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495678
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e97

Устройство приема и передачи информации по распределительным электрическим сетям

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системе передачи информации по распределительным электрическим сетям, состоящим из участков кабелей электропередачи, токоведущие жилы которых подключены к участкам шинных проводников на трансформаторных и распределительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502186
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.08.2014
№216.012.ec76

Способ нанесения покрытия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к чистовой упрочняющей безабразивной обработке поверхностей деталей из конструкционных сталей. На поверхности дорожки качения подшипника размещают порошок графита или дисульфида молибдена и через слой порошка к поверхности вращающейся детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526342
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.12.2015
№216.013.97f0

Упорно-радиальный подшипник качения

Изобретение относится к машиностроению, а именно к упорно-радиальным подшипникам, преимущественно используемым в верхней опоре передних стоек автомобилей. Подшипник содержит верхний и нижний пластмассовые кожухи, образующие по внутреннему и наружному диаметрам защитные соединения, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570516
Дата охранного документа: 10.12.2015
Показаны записи 1-10 из 38.
27.03.2013
№216.012.30cd

Способ релаксации остаточных напряжений

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к технологическим операциям релаксации остаточных напряжений в деталях, имеющих внутренний и внешний диаметры. Вводят в контакт с деталью три вращающихся валка, обеспечивающих ее упругую деформацию. Силу деформации детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478031
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.05.2013
№216.012.3e3e

Шариковый упорно-радиальный подшипник

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах и машинах, в частности в верхней опоре передней подвески легковых автомобилей. Номинальный угол контакта в шариковом упорно-радиальном подшипнике соответствует соотношению радиальной и осевой составляющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481501
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.3fe1

Способ растачивания цилиндрических отверстий деталей

Изобретение относится к области механической обработки металлов и предназначено для использования при растачивании цилиндрических отверстий деталей на станках токарной группы. Способ растачивания цилиндрических отверстий деталей включает сообщение детали вращения вокруг оси обрабатываемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481923
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.43df

Способ шлифования

Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано на операциях шлифования фасонных торцовых поверхностей. Шлифовальному кругу с торцовой рабочей поверхностью сообщают вращение вокруг своей оси и подачу относительно детали. Оси вращения шлифовального круга и детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482952
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e44

Микроволновый электровакуумный генератор с отражением электронного потока

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к микроэлектронным электровакуумным генераторам с отражением электронного потока, работающим в коротковолновой части микроволнового диапазона. Микроволновый электровакуумный генератор с отражением электронного потока содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485618
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.10.2013
№216.012.73be

Способ повышения маслоемкости шарикоподшипника

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям и способам изготовления подшипников качения, в частности радиальных и упорных шарикоподшипников. Способ повышения маслоемкости радиального или упорного шарикоподшипника заключается в том, что на тороидальных дорожках его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495287
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7542

Способ модифицирования титановой поверхности

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутритканевых эндопротезов на титановой основе, а также для подготовки поверхности имплантатов под нанесение биосовместимых покрытий. Описан способ модифицирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495678
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e97

Устройство приема и передачи информации по распределительным электрическим сетям

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системе передачи информации по распределительным электрическим сетям, состоящим из участков кабелей электропередачи, токоведущие жилы которых подключены к участкам шинных проводников на трансформаторных и распределительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502186
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.08.2014
№216.012.ec76

Способ нанесения покрытия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к чистовой упрочняющей безабразивной обработке поверхностей деталей из конструкционных сталей. На поверхности дорожки качения подшипника размещают порошок графита или дисульфида молибдена и через слой порошка к поверхности вращающейся детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526342
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.12.2015
№216.013.97f0

Упорно-радиальный подшипник качения

Изобретение относится к машиностроению, а именно к упорно-радиальным подшипникам, преимущественно используемым в верхней опоре передних стоек автомобилей. Подшипник содержит верхний и нижний пластмассовые кожухи, образующие по внутреннему и наружному диаметрам защитные соединения, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570516
Дата охранного документа: 10.12.2015
+ добавить свой РИД