Результат интеллектуальной деятельности: ЛЮНЕТ

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для поддержки деталей, например длинных валов, при чистовой обработке на металлорежущих станках.

Известны люнеты для поддержки обрабатываемых деталей на токарных станках (см. авторские свидетельства СССР №№509389, 576192, 593891, 963796, 1148752, 1393576).

Известен также люнет, содержащий расположенные в корпусе перпендикулярно к оси поддерживаемой детали выдвижные гильзы, в которых закреплены вилки с установленными в них вращающимися цилиндрическими роликами, оси которых направлены вдоль оси поддерживаемой детали (см. И.М.Кучер. Металлорежущие станки. - Л.: Машиностроение, 1969, с.629-630) - прототип.

Вилки в выдвижных гильзах закреплены жестко.

Недостатком прототипа является наличие контакта цилиндрического вращающегося ролика с поверхностью обрабатываемой детали только по узкой кольцевой полосе, а не по всей ширине цилиндрического ролика

Такой неполный контакт обусловлен отклонением от параллельности осей вращения роликов и оси поддерживаемой детали, как в тангенциальной, так и в радиальной плоскости из-за неизбежных погрешностей изготовления люнета и его установки на станок.

Кроме того, ролик оставляет след на обработанной поверхности детали из-за высокого удельного давления в узкой кольцевой полосе, что приводит к ухудшению чистоты обработанной поверхности.

Вследствие непараллельности осей образующая цилиндрического ролика в процессе обработки детали располагается под углом к образующей поддерживаемой детали, при этом ролик катится по цилиндрической поверхности детали по винтовой линии, в результате чего может происходить проскальзывание ролика вдоль цилиндрической поверхности поддерживаемой детали.

При проскальзывании ролика в процессе обработки детали возникают колебания, величина амплитуды которых может быть значительной, особенно при поддержке длинных валов.

Наличие колебаний поддерживаемой детали и следов от роликов на обработанной поверхности приводит к снижению точности обработки детали и недостаточной чистоте обработанной поверхности и, соответственно, к снижению качества изготовления деталей.

Технической задачей данного изобретения является повышение качества изготовления деталей за счет обеспечения высокой точности обработки и повышения чистоты обработанной поверхности.

Технический результат достигается тем, что в известном люнете, содержащем расположенные в корпусе перпендикулярно к оси поддерживаемой детали выдвижные гильзы, в которых закреплены вилки с установленными в них вращающимися цилиндрическими роликами, оси которых расположены вдоль оси поддерживаемой детали, каждая вилка помещена в установленный в выдвижной гильзе стакан и опирается на торцевую опору в виде шарика, размещенного на дне стакана, ось ролика смещена от продольной оси каждой вилки в направлении вращения поддерживаемой детали, перпендикулярно продольной оси вилки, причем вилка в средней части охватывается опирающейся на торец стакана втулкой, размещенной в выполненной в стакане кольцевой проточке, имеющей форму эллипса, большая ось которого расположена вдоль оси поддерживаемой детали.

Кроме того, люнет снабжен винтами, фиксирующими втулку с вилкой в отклоненном относительно стакана положении.

Смещение оси ролика от продольной оси каждой вилки в направлении вращения поддерживаемой детали, перпендикулярно продольной оси вилки позволяет в процессе обработки детали обеспечить самопроизвольную установку цилиндрической образующей ролика параллельно оси вращения детали, что компенсирует боковой наклон корпуса люнета и исключает проскальзывание ролика.

Размещение втулки, являющейся опорой верхней части вилки, в выполненной в стакане кольцевой проточке, имеющей форму эллипса, большая ось которого расположена параллельно оси поддерживаемой детали, позволяет вилке с втулкой отклоняться в продольной плоскости и компенсировать отклонение от параллельности между осями ролика и поддерживаемой детали, обеспечивая касание по всей ширине ролика.

На фиг.1 показан поперечный разрез люнета.

На фиг.2 показана конструкция узла, обеспечивающего установку ролика в требуемом положении.

Люнет содержит корпус 1, в котором размещены перпендикулярно к оси поддерживаемой детали 2 три выдвижные гильзы 3 с жестко установленными в них стаканами 4.

В каждом стакане 4 расположена вилка 5 с вращающимся цилиндрическим роликом 6.

Ось цилиндрического ролика 6 расположена вдоль продольной оси поддерживаемой детали 2.

Вилка 5 в средней части охватывается установленной в стакане 4 втулкой 7, опирающейся на торец стакана 4.

Вилка 5 имеет возможность поворота вокруг своей оси во втулке 7 (установлена с небольшим кольцевым зазором).

Вилка 5 опирается на торцевую опору в виде шарика 8, размещенного на дне стакана 4.

В стакане 4, в месте установки втулки 7, выполнена кольцевая проточка (а) в виде эллипса, большая ось которого расположена вдоль оси поддерживаемой детали 2, а длина меньшей оси соответствует величине наружного диаметра втулки 7.

Таким образом, втулка 7 установлена в стакане 4 с боковыми зазорами, позволяющими втулке 7 вместе с вилкой 5 отклоняться в продольной плоскости, проходящей чрез ось обрабатываемой детали 2.

Вилка 5 выполнена «Г-образной» в плоскости, перпендикулярной оси поддерживаемой детали, при этом ось цилиндрического ролика 6 смещена в радиальной плоскости от продольной оси вилки 5 в направлении вращения поддерживаемой детали 2, перпендикулярно продольной оси вилки 5 (эксцентриситет δ).

Люнет снабжен винтами 9, фиксирующими втулку 7 с вилкой 5 в отклоненном относительно стакана 4 положении.

Смещение оси цилиндрического ролика 6 относительно продольной оси вилки 5 в направлении вращения поддерживаемой детали 2 на величину эксцентриситета (δ) изменяет схему взаимодействия ролика 6 с вращающейся поддерживаемой деталью 2, зона контакта смещается относительно линии, проходящей через продольную ось вилки 5 и ось поддерживаемой детали 2, при этом улучшаются условия контакта ролика 6 с обрабатываемой деталью 2.

Вращающаяся деталь 2 «набегает» на ролик 6, при этом ролик 6 прижимается к поддерживаемой детали 2, обеспечивая плотный контакт в зоне взаимодействия.

Благодаря смещению оси цилиндрического ролика 6 относительно продольной оси вилки 5 в направлении вращения поддерживаемой детали 2, а также возможности отклонения вилки 5 с втулкой 7 в продольной плоскости и возможности поворота вилки 5 вокруг своей оси во втулке 7 ролик 6 автоматически устанавливается параллельно оси поддерживаемой детали 2.

Образующая цилиндрического ролика 6 располагается параллельно оси поддерживаемой детали 2, при этом обеспечивается касание детали 2 по всей ширине ролика 6, что компенсирует боковой наклон корпуса 1 люнета.

В этом положении втулку 7 с вилкой 5 фиксируют винтами 9.

Применение люнета для поддержки заготовок при чистовой обработке длинных валов показало высокую эффективность и надежность его работы.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить качество изготовления деталей за счет обеспечения высокой точности обработки и низкой шероховатости поверхности.