Устройство для обработки поверхностей криволинейного профиля

Устройство для обработки поверхностей криволинейного профиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстическнз

Республик («!680867 (61) дополнительное к авт. свис-ву (22) Заявлеио05.О4.77 (21) 247QSO8/25-О8 и (51) М. Кл.

В 24 В Э9/ОО ириеоедииериеи заявки (23) Приоритет

ГасударвтвеныФ катет

СССР

N Дрлам NNfip878845 и атнрыткй

Опубликовано 25Л8.795аллетень № ЗХ (53) УДК 621.923.

77(088 8

Д ата. оп брн го аниa om cav я, Я G B 9

О B. Некулаев K C. А. Терецжии

Ф (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОВРАЕОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

КРИВОЛИНЕЙНОГО ПРОФИЛ Я

Изобретение относится к металлообработке, а именно к чистовой упрочняюшей обработке поверхностей криволинейного профиля.

Известно устройство для обкатывания поверхностей криволинейного профиля, в котором равномерность величины усилия на различных участках криволинейного профиля достигается тем, что обкатник упругого действия шарнирно установлен в корпусе и связан с обводным пальцем криволинейной направляюшей (1).

При обработке поверхностей по данной схеме для каждого типоразмера детали требуется изготовление своего копира.

Кроме того, необходима тшательная выверка положения копира относительно об-. рабатываемой детали, в противном случае величина усилия на разли«ных участках профиля будет меняться. Все это приводит к увеличению объема работ, связанных с переналадкой станков при переходе на изготовление деталей другого типоразмера, а в условиях постоянно уменьшаюшейся серийности гроизводства — к значительному увеличению подготовительно-заключительного времени и, следовательно, к повышению трудоемкости и себестоимости изготовления деталей.

Цель изобретения - обеспечение постоянства величины усилия независимо от профиля детали.

t0

B предлагаемом устройстве величина усилия обкатывания не зависит от величины перемешения деформируюшего weмента и поддерживается автоматически на необходимом уровне без использова15 ния копира, Для этого устройство снабжено упруго установленным штоком, один конец которого шарнирно закреплен в корпусе, а другой предназначен для в=а26 имодействия с направляюшей и с введенным в устройство рычагом, установленным с возможностью поворота и передачи усилия от штока на толкатель, причем расстояние между oc:bþ рычаг; " точкой

3 6 80867 контакта штока с рычагом определяется из соотношения. утого рычага 3 возникает боковая сипа Р,г-, действующая на ролик и направленная в сто) сну направляющей 2. Под деиствием боковой силы Рд- цилиндр 15

3 вместе с установленными в нем пружиной

14 и шчэком 13 поворачивается относительно оси 16 так, что ролик 11 при любом положении рычага 3 находит я в контакте с направляюшей 2 и рычагом 3, Направляющая 2 выполнена в виде кривой, при перемешении по ней ролика 11 обеспечивается постоянное по величине усилие в точке контакта деформируюшего элемента 10 с обрабатываемой деталью 5

М по всей поверхности профиля кулачка.

Постоянное усилие обеспечивается тем„ что при повороте рычага 3 и соответ» ствуюшем ему повороте цилиндра 15 уменьшается плечо от оси 4 до точки приложения силы пружины, действующей на рычаг 3 через ролик 11, при неизменном плече рычага 3 от оси 4 до оси толкателя 8. Это компенсирует приращение усилия пружины, возникающее при перемещении толкателя 8 т.е. вместе с поворотом рычага точка приложения силы пружины смешается по направляющей, имеющей специально рассчитанную форму.

Э1о условие будет выполняться при соблюдении следуюшего равенства и 4 (ф г ).

Р ° А =Р .A

Н 4 COSdРн А сов* откуда А

3$ 1 где

40 где р - А.cogCh (1)

7 где Р— заданное усилие обработки;

А - расстояние между осью толкителя и осью рычага;

Р - сила, с которой шток воздействует на рычаг с(- угол наклона рычага.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - то же шток не вошел в соприкосновение с направляющей; на фиг. 3 - то же, шток .соприкасается с направляющей; на фиг.4то же, шток соприкасается с рычагом и направляющей.

В корпусе 1 устройства установлена криволинейная направляющая 2 и рычаг 3, имеющий возможность поворачиваться вокруг оси 4. В рычаг 3 со стороны обрабатываемой детали 5 упирается через ролик 6, сидяший на оси 7, толкатель 8.

Рычаг 3 в зоне соприкосновения с роликом 6 имеет изогнутый профиль. Форма изгиба принимается такой, чтобы при перемешении толкателя 8 и при повороте рычага 3 точка соприкосновения ролика 6 с рычагом 3 находилась bcetaa на оси . толкателя 8. Это исключает возникновение нежелательных боковых сил на толкателе 8 от взаимодействйя с рычагом3.

В толкателе с помощью винта 9 укреплен деформируюший элемент {алмазный наконечник) 1О. С другой стороны на рычаг через ролик 11, установленный на оси 12, давит шток 13, который упирается в пружину 14, установленную в цилиндре 15. Цилиндр может поворачивачъся относительно оси 16, закрепленной в корпусе.

Устройство работает следуюшим образом (см. фиг. 2). При обработке поверх ности криволинейного профиля, например кулачка, толкатель 8 с установленным в нем деформирующим элементом 10 перемешае гся в корпусе 1 под действием силы, действующей на него со стороны обрабатываемой детали. Перемещаясь, толкатель 8 давит на рычаг 3 и застав ляет его повернуться относительно оси 4.

Повернутый рычаг 3 через шток 13 сжимает пружину 14.

При повороте рычага 3 угол между осью корпуса цилиндра 15 и осью рычага становится больше прямого. B резуль)тате взаимодействия ролика 11 и поверP - заданное усилие обработки.

"P Ñ (Н), С = — -характеристика пруи, р ьь жины, L — расстояние от оси 16 цилиндра 15 до оси

12 ролика 11 при свободном состоянии пружины 14;

Р - сила, с которой шток 13 воздействует на рычаг 3;

Д - расстояние между

1 осью рычага и точкой контакта штока с рычагом; (.- угол наклона рычага;

) — расстояние от оси 16 цилиндра 15 до оси

12 ролика 11 при нулевом перемещении толкателя.

680867

Д вЂ” расс то янне ме жду осью толкателя и осью ры ча га.

Д-Hct А-Я (с+ с -с Ь с".сО Ба .- jtlck (4g у — сА А ) со 5 л (Нс дФ +g "- 4:с Дс „-R©os - ядtg " (<=

А(4-Н )(+g - — c d. )сos(дл- унсоSA

+1 (ы.1 %Q рн Асора

А р з

1 где где (фиг.3) 9 — угол между прямой, перпендикулярной оси толкателя 8, и касательной к кривой в точке касания ролика 11;

Д„- угол между прямой, перпендикулярной оси толкателя 8, и. рычагом 3у т.е. угол наклона рычага; у — угол между осью толкателя 8 и осью цилиндра

15Ф

А - расстояние между осью тмткателя 8 и осью 4 рычага 3;

Н - расстояние от оси 16 цилиндра 15 до оси 12 ролика 11 при нулевом перерешении толкателя; 4 — расстояние от оси 16 цилиндра 15 до оси 12 ролика 11 при свободном состоянии пружины 14;

Я- радиус ролика 11.

?1а чертежах даны несколько (4-5) положений рычага 3 так, чтобы эти положения равномерно перекрывали весь диапазон перемешений толкателя 8..Пля каждого из углов 4, наклона рычага, начиная с малых углов, задают несколько величин угла и определяют для них углы 8 по формуле (3).

После определения углов 8 строят соответствуюшие этим углам касательные. После построения касателып tx для каждого угла наклона составляют те из них, которые проходят вьпце ролика 11 в предыдушем положении рычага 3, Постройв касатепьнь1е для всех положений рычага 3, получают несколько точек (по числу положений рычага), лежаших на лекальной кривой, соединяя которые, получают криволинейную направляюшей (в масштабе 1: 1), обеспечиваюшую постоянс Гво усилия на яолике 6. Как ВидПрофиль криволинейной налравляюшей может быть определен по формуле но из формулы (2) форма кривой направляюшей зависит только от значений ве35 дичин А, Н, Ь, Я и не зависит от характеристики пружины.

Таким образол, имея набор пружин одинаковой длины, но с разными харак теристиками, можно получить необходимое усилие в место контакта деформируюшего элемента и обрабатываемой деталии.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки поверхностей криволинейного профиля, содержашее корпус, криволинейную направляют шую и толкатель с деформируюшим элементом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения постоянства величины усилия независимо от профиля детали, оно снабжено у-вкруго устаЗю новленным штоком. один конец которого шарнирно закреплен в корпусе, а другой предназначен для взаимодействия с направляюшей и с введенным в устройство рычагом, установленным с возмож48 ностью поворота и передачи усилия от штока на толкатель, причем расстояние между ocr,ю рычага и точкой контакта штока с рычагом определяется из соотношения

9н — заданное усилие обработки;

А — расстояние между осью толкателя и осью рычага; л„- сила, с которой шток воздействует на ры ча г; сС вЂ” угол наклона рычага.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что криволпцейпа„направляюшая имеет профиль, определяелый по формуле

680867

8 =a ct 1.

A-Hots -R(cia -с Аco -sjg k) х (Я C Q"d.)cosg х

Нс1я с(Л,Я -Actg4 яcos -%cgg

+ (- )(

+1 (ck f 2 т у, где & — угол между прямой, перпенди- 19 кулярной оси толкателя, и ка- сательной к кривой в точке касания ролика штока;

А- угол между прямой, перпендикулярной оси толкателя, и ры- 33 чагом

f - угол между осью толкателя и осью цилиндра;

Д- расстояние между осью толкателя и осью рычага;

° 26

Q- расстояние от оси цилиндра до оси ролика штока при нулевом перемешении толкателя

, - расстояние от оси поворота цилиндра до оси ролика штока при свободном состоянии пружины;

Я- радиус ролика штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Размерно-чистовая и упрочняюшая обработка деталей давлением, М., ЦИНТИАМ, 1963, с. 274 — 275, фиг. 11.

680867

Составитель С. Чукаева

Редактор В. Дибобес Техред Л. Алферова ° корректор С. Шекмар

Заказ 4976/ЬЗ Тираж 1О12 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-З5, Раушская наб., д, 4/5

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