Устройство для бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром

Устройство для бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г 4 акитен н ..-": сиЫ

G,r ëììå:ÿ М ьл (Ä) 666О53

Союз Советских

Социалистйческих

Респубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (6)) ДОполнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.09.76 (2) ) 2404167/25 — 08 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (5l) М. Кл.

В 24 В 19/08

Государатооииый комитет

СССР оо долам иэооротоиий и открытий

Опубликовано 05.06.79. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 09.06.79 (53) УДК 621.924. .55 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Тимченко и А. Г. Схиртладзе (71) Заявитель

Московский станкостроительный институт (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ БЕСКОПИРНОЙ ObPAbOTKH ПРОФИЛЬНЫХ

ВАЛОВ И ВТУЛОК С РАВНООСНЫМ КОНТУРОМ

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке профильных валов и втулок бесшпоночного соединения, в частности при шлифовании профильных валов и втулок с равноосным контуром.

Известны копирные и бескопирные станки и 5 устройства для обработки деталей с профилем

"Равноосный контур", у которых сложное движение по траектории эллипса осуществляет ось режущего инструмента (1) и (2).

В этих станках и устройствах сложное движение режущему инструменту задается с помощью копирных эксцентриковых устройств или планетарных механизмов-построителей. При переходе от обработки одного типоразмера профильных валов и втулок к другому необходимо остановить

15 станок и изменить величину эксцентриситета g. эксцентрикового устройства, что, в свою очередь, вызывает изменение размеров большой и малой оси эллипса, контур которого является траектори20 ей движения оси режущего инструмента или обрабатываемой детали.

Основным недостатком известных станков и устройств является неточность обработки, вызываемая износом эксцентриков в процессе эксплу. атации.

Известны также станки, где сложное движение осуществляет обрабатываемая деталь (3). При обработке изделия в центре необходимо строго согласовать между собой сложное движение передней и задней бабок. Несогласованность движения последних приводит не только к изменению закона кривизны профиля, но и к нарушению соосности круглых и профильных шеек вала.

Из известных станков и устройств лля обработки валов и втулок с профилем "Равноосный контур" ("PK") наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство (4), включающее инструментальную шпиндельную бабку, состоящую нз шлифовального шпинделя с приводом вращения, а также каретки и ползуна, которые кинематически связаны с обрабатываемой деталью.

Формообразование профиля "Равноосный контур" на валах и во втулках на этом станке осуществляется за счет того, что оси шлифовального круга сообщают двухкоординатные гармоннчес666053

Z Е

Эт Ээ

= гт

3(Э9

Рукоятка 36 служит для настройки устройства на рабочий настроечный размер D.

Устройство для бескопирной обработки профильных валов и втулок с равноосным контуром 40 работает следующим образом.

При включении шпинделя станка, одновременно с равномерно вращающейся обрабатываемой деталью 1 через коническую зубчатую пару 34 и

33, вал 35, коническую зубчатую пару 32 и 31, 45 а также вал 19 начинает вращаться кривошипный диск 18.

Вращательное движение кривошипного диска

18 посредством кривошипного пальца 22 и двух прямолинейных кулис 20 и 21 преобразуется в 5о возвратно-поступательное синусоидапьное движение плунжеров 25 и 27 следящих золотников 10 и 11. Причем закон движегчя плунжеров при этом описывается следующим уравнением:

S-=R „И- >, rue S — перемещение плунжера от крайнего его положения; которых взаимп» псрие>(дику>(ярняк Прямолинейные ку> исы раб(>чими (газами fl(> насадке с 3а30ром на.ажены на криволпшный палец 22, который раси(>ложен в диаметральном пазу кривошипного диска 18 и находится в зацеплении с микро- метрическим винтом 23. На кривошипном пальце расположены две гайки 24, жестко фиксирующие требуемое положение пальца 22.

Прямолинейная кулиса 20 жестко соединена с плунжером 25 управляющего золотника 10, à fо кулиса 21 через коромысло 26 — с плунжером 27 управляющего золотника 11. Плечи коромысла а и б всегда находятся в отношении, равном и, где rf — количество обрабатываемых граней профиля (для профиля с равноосным контуром 15 п=З) . Пружины 28, насаженные на штоки плунжеров 25 и 27, предназначены для выбора зазоров в шарнирах механизма-построителя. Благодаря этому зазору не искажается требуемый закон перемещения ппунжеров 25 и 27.

Механизм- построитель с валом смонтирован на щеках 29 и 30, которые прикреплены к боковым поверхностям поперечны>х салазок 6.

Кривошипный диск 18 с помощью вала 19, конических зубчатых нар 31-34 и вала 35 имеет жест- 25 кую кинематическую связь с деталью 1. Так как профиль с равноосным контуром имеет форму треугольника с закругленными углами (см. фиг. 7), то для его воспроизведения практически необходимо, чтобы передаточное отношение дета- 30 ли 1 и кривошипного диска 18 определялось из следующего уравнения:

R>(p, - расстояние от оси f;!>>ff>offffffff«>r > диска по оси кривопппшого ff:(fff ца (см. фиг.6); и — текущий у((>п поворота к(>ив(>>пл>п(ого fffcKa.

При вращении кривошиппого диска 18 в напpaefieffffff стрелки (сь(. фпг. 3 и 5) ff>fyffxep 27 перемещается вправо, открь вая при этом канал

37, Ж>пдкость вь>сокого давления от насоса paGoчей подачи по каналам 37 и 38 поступает в штоковую полость Б гидроплпиндра 9. Гилрошглиндр

9 совместно с кареткой 5 перемешается также вправо на расстояние, равное перемещению ппунжера 27 от крайнего его положения. В это же время жидкость низкого давления из под> орпшевой полости f3 гидроципиндра 9 по каналам 39 и 40 и через дроссепь идет на слив. Такое следящее перемещение гидроципнп;(ра 9 продолжается на всем протяжении перемещения ппупжера 27 управпяющ го золотника 11. При реверсе движения ппунжера, 7 осуществляется реверс движения гидроципиндра 9. При «том жидкость высокого давления от насоса рабочей подачи поступает в подпориневую полость 8 по каналам 38 и 39 и на слив — по каналам 37 и 40.

Аналоги>п(ые движения, только в вертикальной плоскости, совершает гидроцилиндр 8 (см. фиг.5).

При движении ппунжера 25 вниз жидкость высокого давления от насоса рабочей подачи по каналам 41 и 42 поступают в поршневую полость 1" гидроцилиндра 8. истечение жидкости из штоковой полости Л гидроцилиндра 8 осуществляется по каналам 43 и 44 и далее через дроссель — на сплв. При этом гидроципиндр 8 совместно с полэуном 4 перемешается вниз на расстояние, равное величине перемещения плунжера 25. Перемешаясь, гидроципиндр увлекает управляющий золотник 10.

Перемещение последнего способствует перекрь(тию каналов 42 и 43. Такое следящее перемещение гидроципиндра 8 продолжается на протяжении всего движения ппунжера 25.

Совершая вертикальные ч горизонтальные перемегцения, гидрощ(пиндр 8 и управляющий эолотHffK 10 перемешаются и в горизонтальной плоскости относительно кривошипного диска, установленffof.o в неподвижных (относительно попере ших салазок 6) щеках 29 и 30. Такое перемещение обеспечивается эа счет горизонтально расположенного рабочего паза необходимой д.шны прямолинейной кулисы 20, жестко соединенной с плунжером 5 управляющего золотника 10.

При реверсе движения плунжера 25 осуществляется реверс движения гндроцилиндра 8. При этом жидкость высокого давления от насоса рабочей подачи по каналам 41 и 43 поступает в штоковую полость А гидроцилнндра 8. А слив осуществляется из поришевой полости E" по каналам 42 и 44 и чер з дроссель.

В результате двух взаимно перпенднкуля>..ных с яусоидальных движений, сдвинутых по фазе

666053 фиг. 7), траектория

2О

cf„--о a (D- (бе).

7 на /Ч, ось шлифовального круга 2 описывает эллипс, малая полуось которого, равная величи. ие зксцентриситета е профиля "PK", образуется перемещениями плунжера 27 и гидроцилиндра 9, а большая полуось, в и раз превышающая малую, — перемещениями плунжера 25 и гидрош . линдра 8, где n — количество обрабатываемых граней.

Действительно, если пров сти через точку в (см. фиг. 7) горизонтальную ось Хв, а на расстоя- О нии е от нее — вертикальную ось Ув, тогда координаты точки в; в системе координа — Хв О, Y. будут Х = Š— (— " 3 =

У = 3 е s ii n V,, где у — угол поворота детали {см. о ткуда в т.е

Ие)" точки Ь представляет собой эллипс с соотношением осей, равным и.

Необходимая величина эксцентриситета е рав. ноосного контура (см. фиг. 6) настраивается изменением радиуса установки кривошипного пяльца йкр HG кривоцпшном диске 18. Это осуществляется следующим образом. Расстопорив гайки

24 и надев ключ на фигурную головку микровинта 23, вращают последний до тех пор, пока кри- зо вошипный пялец не совместится с необходимым показанием на торце кривошипного диска 18, а, нониус микровинта — с необходимым делением барабана 45, Установив кривошипный палец 22 на необходимый РаДИУС Якр, фиксиРУют его Во- 35 ложение гайками 24.

Точность установки необходимого радиуса кривошипного пальца зависит от класса точности сопряжений в кривошипном диске, класса точности резьбы микровинта 23 и цены деления нониуса 4о барабана 45 °

С помощью описываемого устройства, кроме шлифования наружных поверхностей, можно осуществлять и шлифование внутренних поверхностей, а также точение как профиля, так и контр- 45 профиля. Для этого заменяют корпус 3 на другой, несущий шпиндель для внутреннего шлифо:ания или резцедержатель (см. фиг. 4). Диаметр шлифовального круга dK — для внутреннего шлифования определяется из следующей зависимости; 5О где 0 — диаметр профиля — равноосный контур.

* Применение предлагаемого устрс.ютва в условиях машиностроительных заводов позволит обрабатывать валы и втулки с профилем "PK" на

50-60% дешевле изготовлен,я шлицевых валов и втулок, а эксплуатация профильных соединений, взамен шлицевых, увеличит срок службы соеди. пений вал-втулка до 5 раз.

Изобретение можно также использовать при обработке эллипсных, четырех-, пяти-, шести- и тд.-гранных валов и втулок, причем валы с не. четным количеством граней обладают свойством равноосности. Устройство может также использоваться в автостроечии длл бескопирной обработки ротора двигателя Ванкеля и в инструментальной промышленности при обработке бесканавочных метчиков, хвостовиков сверл, зенкеров, раэверток, некруглых протяжек, прошивок и фрез с некруглыми отверстиями. Его также можно широко использовать в мебельной промышленности при n= -отоплении деталей сложной конфигурации.

Формула изобретения

1. Устройство для бескопирной обработки нрофильных валов и втулок с равиоосным контуром, содержащее каретку с ) :тяновленным На ней пол зуном, несущим корпус шлифовяльного шпинде.ля, связанную с ааеханизмом. сообщающим Оси шлифовяльного круга поступательное движение по траектории эллипса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительное ти обработки упомянутый механизм выполнен в виде кривошипно- кулиспого механизма- построителя с двумя кулисами, имеющими возможность возвратно-поступательного движения во взаимно перпендикулярных направлениях с связанными с одним пальцсм кривошипного диска, причем одна из кулис связана с кареткой, другая — с ползупом, а кривошиппый диск — кинематически с обрабатываемой деталью, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения его перенастройки на другой размер обрабатываемого профиля, палец кривопппщого диска выполнен установочно- переставпым вдоль радиуса диска.

3. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что связь кулис с кареткой и ползуном выполнена гидравлической через управляющие золотники и исполнительные цилиндры..

4. Устройство по п.п. 1,3 ., отличающееся тем, что одна из кулис связана с пунжером управлявщего золотника непосредственно, а другая через коромысло, отно1нение плеч которого равно числу граней равноосного контура.

Источники информации, принятые во внйманпе при экспертизе

1. Патент Японии N 33-7897, кл. 74 К, 1958.

2. Патент Швеции М 135540, кл. 67 а 31/03, 1952.

3. Патент Великобритании Х 1282010, кл. В 3 О, 1972.

4. Патент ФРГ У 759350, кл. 67 а 31/03, 1951.

ы(о.з "

pal*2 И, сЖ -g Q,у.1 4, ф Ф фъ, "

qadi РР ! -- ==- — ) г

j .р (- -) 1" .1 (= " ( ф ! 1 — + У-! !

666053

Составитель И. Тихомиров

Редактор Н. Вирко Техред М. Петко Корректор В. Синицкая

Заказ 3047/13

Тираж 1011 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4