Устройство для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей многоугольной формы

Устройство для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей многоугольной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. ет,омвещя

П ФЫ Н ° "Т6..,..;Фскал

«A3&1 Е

О П

Союэ Советских

Социалистическнх республик пн707512

ИЗОБРЕТЕЦИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 230474 (21) 2021976/25-08 (2З) Приоритет — (32) 24.04. 73 (Sl) И. Кл.

В 24 В 19/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) ВНР (31) E-509 (оа) УДК621. 924. 3 (088.8) Опубликовано 301279.Б1оллетень ЭЙ 48

Дата опубликования описания 301279 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Иосеф Тайнафеи, Кароль Геллерт, Кароль Хидаши, Ласло Грибовски и Шандор Веконь (ВНР) Иностранное предприятие Нехеэипари Мюсаки Едьетем (BHP ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЕХ

И ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕЙ МНОГОУГЬЛЬНОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к области металлообработки и, в частности, может быть применено при изготовлении цилиндрических деталей с криволинейными поперечными сечениями, образую. 5 щими некруглое соединение (К-профиль), заменяющее шлицевое и шпоночное.

В машиностроении все чаще возни-. кает необходимость изготавливать детали многоугольной формы (К-профиль или иногда встречающееся название детали с равноосным контуром ), которые могут применяться, например, для соединения валов и связанных с ними конструктивных элементов.

Основной трудностью при изготовлении таких деталей являлось то, что существующие технология и оборудование не позволяли обрабатывать эти детали с достаточной точностью и произ. водительностью как по наружньм, так и по внутренним поверхностям.

Быстрое распространение в технике таких деталей сдерживалось тем, что перенастройка оборудования с одного размера,или.вида деталей на другой связана бйла. c «áoëûàîé затратой времени и.монтажных работ.

Известны устройства для обработКи деталей К-профиля, .в которых деталь вращается В центрах, а шлифовальный круг или деталь совершает два взаимосвязанных движения в вертикальном и горизонтальном направлениях, синхронизированных с вращением детали, в результате которых ось круга или детали движется поступательно по эллиптической траектории (1), Ы, (3) .

В этих устройствах масса шлифовальной бабки, совершающей движения, оказывается слишксм большой, в результате чего в механизме привода ее движений возникают большие динамические нагрузки, отрицательно влияющие на точность обработки и на долговечность оборудования. Крсме того, обеспечивается обработка только наружных поверхностей деталей, что не позволяет на однсм станке изготавливать пару деталей, которые в дальнейшем будут работать в сопряжении друг с другом.

Известйо также устройство для обработки деталей, многоугольной формы, в котором деталь вращают вокpyr ее оси, параллельной осям шлифованных кругов для обработки наружной и внутренней поверхностей, и одновременно ось вращения детали перемещают постуЙател«ьно пр .КруговЬй траектории с частотой, равной произведению частоты

707512

65 вращения детали вокруг ее оси на число граней многоугольного профиля (4).

Это устройство позволяет обработку на одном станке и наружных и внутренних поверхностей, крсме того, в этом устройстве не йоэникает больших динамических нагрузок в кинематических цепях вследствие того, что дна прямолинейных движения заменены двумя вращательными, причем эти два движения приложены к детали, а не к массивной шлиф он аль ной ба бк е .

Однако это устройство не обеспечивает независимости профиля обработанной детали от диаметра шлифовального круга.

Целью изобретения является повышение точности обработки путем исключения эарезания профиля иэ-за применения шлифовальных кругов различйых диаметров.

Это достигается тем, что предложенное устройство снабжено корректирующим механизмом для периодического изменения соотношения угловых ско-, ростей привода вращения детали вокруг ее оси и привода поступательного перемещения оси детали по круговой траектории.

Другими отличиями устройства являются конкретные конструктивные выполнения отдельных частей и элементов устройства.

На фиг. 1 показана кинематическая .схема устройства с попутным враще нием детали; на фиг. 2 — то же с встречным вращением детали; на фи1.3кинематическая схема устройства с попутным вращением и с шлифовальным кругом для обработки наружных поверхностей детали, имеющим внутреннюю рабочую поверхность; на фиг..4 — то же, с встречным вращением; на фиг. 5— вариант устройства по фиг. 1 и 2, вид сверху; на фиг. б — то же, вид сбоку; на фиг. 7 — вид по стрелке A на фиг, 5; на фиг. 8 — вид по стрелке Б на фиг. 5; на фиг, 9 — принципиальная схема конструкции шпинделя иэ делия, обеспечивающего плавную регуЛиронку эксцентриситета; на фиг. 10разрез В-В на фиг. б; на фиг. 11 изменение формы профиля детали в зависимости от изменения диаметра шлифовального круга; на фиг. 12 — схема изменения отклонений профилей детали, обработанных инструментом с бесконечным радиусом и инструментом, имеющим конечный радиус; на фиг.. 13кинематическая схема устройства с попутным вращением детали и с шлифовальным кругом для обработки наружных поверхностей детали, имеющим рабочую поверхность с бесконечным радиусом; на фиг. 14 — то же, с встречным вращением детали; на фиг. 15 и 16 — варианты кинематических схем направляющих устройств для

50 кулисы, несущей шлифовальный кру1 для внутреннего шлифования, перемещающейся прямолинейно возвратно-поступательно по схемам, изображенным на фиг. 7 и 8; на фиг. 17 — видоизменение устройства по фиг. 5 и 6 для обработки конических отверстий; на фиг. 18 — промежуточный элемент, устанавливаемый н точке М на фиг.17; на фиг. 19 и 20 — положения обрабатывающих инструментов при обработке одной грани детали, имеющей четырехугольное поперечное сечение; на фиг. 21 — пучок кривых профиля детали, обработанной инструментами различного диаметра; на фиг. 22 — основная кинематическая схема устройства; на фиг. 23 и 24 — условные схемы, показывающие совокупности движений, отнесенных к шлифовальнсму кругу при останонленной детали, имеющей четырехугольный профиль; на фиг. 25— схема, аналогичная показанной на фиг. 21, для деталей, имеющих четы рехугольное поперечное сечение1 на фиг. 26-29 — варианты выполнения корректирующего механизма; на фиг.30детализированная схема корректирующего механизма, показанного на фиг.27 на фиг. 31 — вид по стрелке Г на фиг. 30; на фиг. 32 — детализированная схема корректирующего механизма, показанного на фиг. 28; на фиг. 33конструкция центра с изменяемой эксцентричностью.

Обработке подлежит деталь 1 многоугольной формы с наружной или внутренней поверхностью (фиг. 1-4) ° Ось

2 вращения детали перемещается по круговой траектории радиуса е вокруг оси 3 с угловой скоростью М (фиг.14, фиг. 7., фиг. 13, 14) . Деталь вращается вокруг своей оси со скоростью

Ю с щ . Отношение, определяет количество К углов многоугольного профиля (на фиг. 1-4 К-3) .

Для обработки наружных поверхностей деталей используется шлифональный круг 4, а для внутренних — шлифовальный круг 5.

При шлифовании наружной поверхности ось 6 шлифовального круга 4 непод.вижна, а деталь вращается вокруг снЬ- ей оси со скоростью ш1 и ось ее вращения. совершает круговое движение вокруг оси 3 со скоростью (6<, При шлифовании внутренней поверхности деталь совершает аналогичные движения, а шлифональный круг 5 совершает качательные движения нокруг оси б посредством кривошипно-кулисного механизма, Шяифональный круг 5 устанавливается на кулисе 7, имеющей ось качания б. Кривошип 8, имеющий

ocb 3 вращения и вращающийся со скоростью (a, сообщает посредством ку707512 лисного камня 9 качательные движения кулисе 7.

Длина Е к рин ошипа 8 равна (K — l )t (фиг. 1) . Ось 2 вращения детали расположена на продолжении кривошипа 8.

Шпиндель шлифов аль ного, к руга 5 смонтирован на кулисе 7 с возможностью его установочного перемещения вдоль кулисы.

Вариант схемы обработки (фиг. 2 ) принципиально аналогичен описанному, однако направление кругового движения оси 2 детали 1 вокруг оси 3 противоположно направлению вращения детали нокруг ее оси 2, т.е. угловые скорости &A и <вк имеют противополож, ные направления, Кроме того, длина Е кривошипа 8 равна (K + 1) с, а ось. 2 вращения детали расположена на кривошипе 8 (фиг. 2) .

Вариант схемы обработки (фиг ° 3) характеризуется тем, что направления угловых скоростей leA и uu„ oäèíàконы и наружная поверхность детали 1 обрабатывается шлифовальным кругом

l0 с внутренней рабочей поверхности, охватывающей деталь 1. Кривошипно-кулисный механизм привода качательйого движения шлифовального круга 5 для обработки внутренних поверхностей имеет в этом случае следующие параметры: длина кривошипа равна (К - 1)e ось 2 вращения детали расположена на кривошипе 8 по отношению к кулисному камню 9 по другую сторону относительно оси 3 поворота кривошипа, а ось качания кулисы 7 совмещена с осью вращения шлифовального круга

10, Направления угловых скоростей v)< и сю„(фиг. 4) противоположны, длина кривошипа 8 равна (K + 1) В, а ось 2 расположена на кривошипе 8 относительно оси 3 его вращения по ту же . сторону, что и камень 9 кулисы 7, т,.е., ось 2 и камень 9 вращаются в одинак оной фазе, Практическое конструктивное выйол. не ние схем абра ботк и, пока ванных на фиг. 1 и 2, изображено на фиг..5-.8.

Конструкция шпинделя изделия обеспечивает детали вращения вокруг ее оси со скоростью свд и круговое движение оси детали со скоростью сю, (фиг, 9) . В наружной гильзе 11 выполнена с эксцентриситетом б расточка, в которой установлена внутренняя гильза 12. В последней с таким же эксцентриситетом б выполнена расточка, в которой установлен шпиндель 13 изделия, несущий зажимной патрон.

Внутрення гильза 12 выполнена поворотной относительно наружной гильзы

11, причем на последней имеется шкала для отсчета углового разворота гильз. Деталь, закрепленная в патроне шпинделя 13 изделия, может совер шать планетарное движение.

Для шлифования наружных поверхностей может применяться задняя бабка конструкции, аналогичной конст5 рукции описанного шпинделя изделия, причем наружная гильза бабки должна вращаться синхронно с наружной гильзой шпинделя иэделия.

B варианте устройстна (фиг. 5-8) центр задней бабки при обработке внутренней поверхности не является необходимым и,поэтому может использоваться н качестве элемента, заменяющего кривошип 8, вращающийся вокруг оси 3, Со шпинделя шлифовального круга 4, служащего для обработки наружной поверхности, шлифовальный круг снимается и на его место устанавливаются выполняющие роль кулисы 7 вилки 14 и 15 таким обРазом, что симметричные плоскости обеих вилок совпадают (т.е, прямая а на фиг. 7 проходит параллельно прямой н на фиг. 8) . Вместо центра в шпиндель задней бабки эксцентрично устанавливается цилиндрический палец 16, ныполн яющий функ цию камня 9 к улисы 7, помещенный без зазора между зубцами вилки 15. Минимальная длина пальца 16

: выступающая из задней бабки 17, опреЗ0 деляется длиной шлифуемой ннутренней

/ поверхности п люс ширина вилки 15.

На вилке 14 крепится электро- или пневмошпиндель шлифовального круга 5 для об раб отки и нутрен них пон ерх нос35 тей. Крепление выполнено разъемным и имеет возможность установочного перемещения по прорези вилки 14. Устройство (фиг, 5-8) регулируется н соответствии с принципиальной

40 схемой обработки, показанной на фиг. 1. Это означает, что палец 16 движется вокруг оси 3 кругового переносного движения детали (прямая с на фиг. 7 параллельна прямой d на фиг. 8), описывая Окружность с радиусом равным (К - 1) В, Если необходимо отрегулировать устройство н, соответствии со схемой, изображенной на фиг. 2, то устанавливают палец 16

50 по другую сторону от оси 3, т.е, так, чтобы ось 2 вращения детали и палец

16 находилизь на одном радиусе и по одну сторону от оси 3. Причем расстояние пальца 16 от оси 3 устанавли55 вают равньы (К + 1) е

После включения станка начинается плаяетарное движение детали 1 и вращательное движение пальца 16, закрепленного в задней бабке 17, Палец 16 бО передает вилке 15 качательное движе- ние которое далее через ocr 6 шпинI деМя 18 (фиг. 10) передается на уст- ройство для внутреннего шлифования с кругом 5, установленное в вилке 14.

65 Эта качательное движение Необходима

707512 для совпадения К-профилей отверстия и вала-.

Подача на врезание и продольная подача осуществляются известными методами. Причем подача на вреэание

S> осуществляется перемещением оси 6 5 в ращения шлифоваль ного круга 4 или шпинделя 18 устройства для внутреннего шлифования, Описанное кулисное устройство с нилками может применяться для о" уществления вариантов способа (фиг. 3 и 4).

Для установки требуемого положения шпинделя шлифовального круга 5 в пазу вилки 14 может применяться 15 винтовое установочное устройство 19 (фиг. 10) . В гильзу 20 вместо шпинделя шлифовального круга 4 может устанавливаться шпиндель 18 устройства для внутреннего шлифования, передаю.щий нращение через ременный привод

21 с натяжным устройством на шпиндель шлифовального круга 5, Описаннйй выше способ обеспечивает совпадение К-профилей вала и отверстия или наружной и внутренней поверхности деталей К-профиля, но не обеспечивает независимости формы профиля от диаметра инструмента. Однако изменение формы профиля н эанисимости от диаметра инструмента оказывается при 30 описанном способе настолько неэначительньж, что практически не оказывает влияния на точность получаемого сопряжения.

Изменения профилей детали треуголь-35 ной формы,,т.е. когда К=З, показаны на фиг. 11. При одном и тсм же диаметре профиля и одной эксцентричности точки А, В, С, Д, E u F могут принадлежать различным профилям. С увеличе- 40 нием диаметра шлифовального круга или его радиуса В К пропорционально увеличивается зарезание профиля шлифовальным кругом и поэтому кривая профиля смещается внутрь. 45

Максимальная разница t „в нормальном направлении между профилями, обработанными с помощью инструмента с бесконечным радиусом и с помощью инструмен -.а с конечным радиусом R, изменяется в случае детали треугольной формы в соответствии со схемой, пока занной на фиг. 12, где даны следующие обозначения: б- эксцентричность; h — половина расстояния А Д, показанного на фиг.ll; 55

t „ -. равносторонняя гипербола; ее асимптоты; t — разница ординат

2 между t „и

Функция t (Rg) в случае Rg ) 2h оказывается плоской и вследствие это- 60 го изменение лак в районе R приводит лишь к небольшому изменейию а, Вследствие этого, например, при шлйфовальном круге с радиусом Як=150 мм даже при шлифовании детали диаметром 65

100 мм уменьшение радиуса шлифовального круга на 7 мм вызывает отклонение профиля только на 1 мк, а при шлифовании детали с поперечным сечением четырехугольной формы с меньшим диаметром происходит еще меньшее отклонение.

Воспроизведение деталей К-профиля взамен изготовленных после определенного периода работы является важным процессом, который выполняется легко тогда, когда новая деталь изготавливается шлифовальных кругом того же радиуса, которьм была изготовлена и первоначальная деталь,или внутренняя поверхность отверстия ионой детали обрабатывается с помощью шлифоваль ного круга, установленного на таком же расстоянии от оси 6 поворота кулисы 7, на котором он был установлен при обработке первоначальной детали. Для облегчения настройки оборудования величина Rg может быть маркирована на наружных поверхностях деталей, а расстояние от оси шлифовального круга для внутреннего шлифования до оси 6 поворота кулисы 7 может маркировано на обработанной внутренней поверхности полностью изношенной детали четырехугольной формы. В случае, если эти величины на маркировках прочесть невозможно, они могут быть быстро определены путем измерений.

Изменение формы профиля н зависимости от диаметра шлифовального круга может устраняться применением шлифовальных кругов одного и того же диаметра или изменяющихся только в очень узких пределах. Это изменение . может устраняться при применении алмазного инструмента или шлифовальных кругов с бесконечным радиусом.

Схемы устройства (фиг. 1 и 3) применительно к обработке инструментом с В, = со показаны на фиг. 13 и 14.

Изменения заключаются только в том, что кулиса 7, несущая круг для внутреннего шлифовання, совершает кача-. тельное движение (фиг. 1-4) и прямолинейное поступательное движение (фиг.. 13 и 14)Для кулисы 7 могут быть использованы в этом случае обычные направляющие устройства, например, типа лас- точкина хвоста. Другими вариантами . направляющих устройств для кулисы 7 могут быть варианты конструктивного исполнения, изображенные на фиг. 15 и 16, причем и последнем случае изображен нариант с вилками.

Следует иметь в виду, что небольшое качательное (фиг. 1-4) или небольшое прямолинейное поступательное (фиг. 13-,16) движение кулисы 7, несущей круг для внутреннего шлифования, не является необходимым для обработки участков вокруг угловых точек К-профиля, а используются для

707512

10 приведения в соответствие профилей валов и отверстий.

Предложенным устройством возможна обработка также наружйых и внутренних поверхностей деталей К-профиля с небольшим углом c(, конусности. В 5 этом случае варианты конструктивного исполнения устроиства в соответствии с фиг. 5-8 преобразуются в соответствии с фиг. 17 ° Этот вариант отличается от указанных тем, что эксцентриситет установки пальца 16 не равен Е, а определяется из соотношения

Е < = Е = вЂ, а также тем, что в месЯ те взаимодействия пальца 16 с вилкой

15, показанном на фиг. 17 буквой М, должен быть применен промежуточный элемент (фиг. 18}, обеспечивающий, получение любого углового положения качающихся и вращающихся деталей относительно друг друга. В этом элементе кольцо 22, сопряженнбе с пальцем 16, может благодаря двум парам цапф 23 и салазкам 24 .занимать любое положение относительно вилки 15.

Вариант устройства для R „ = оо (фиг. 13 и 14) также пригоден для изготовления конических деталей, для чего достаточно придать столу с деталью соответствующий угол наклона.

Высокая точность при обработке на- 30 ружных и внутренних поверхностей может быть достигнута благодаря тому, что участки гипоциклоидного йрофиля детали, имеющие небольшую кривизну, обрабатываются шлифовайием без за- 35 резания или с минимальным зарезанием, как .если бы деталь обрабатывалась точечным инструментом, например токарным резцом, Для этого вводится корректировка равномерного вращения детали вокруг своей оси и корректировка равномерного поступательного движения оси детали по круговой траектории. Благодаря этим корректировкам получающиеся при обработке Профили не 4 зависят от диаметра шлифовального кРуга.

Если деталь четырехугольной формы (фиг. 19), то профиль детали в точ ках с минимальным и максимальным радиусами кривизны, соответствующих точкам касания профиля с ойисанной и вписанной окружностями, не зависит от диаметра шлифовального круга потому, что в этих точках, например в точках Р4 и Р, радиусы, проведенные а из центра детали, перпендикулярны касательным к поофилю и инструмент соприкасается с деталью в тех же точках

Р и P профиля, будь это резец или

1 и шлифовальный круг большого или мало" . го диаметра.

На переходном участке, соединяющем точки Р< и Р, касательная располагается неперйендикулярно к радиусу, проведенному в точку касания, в 65

1 результате чего шлифовальный круг меньшего радиуса снимает меньше материала с предварительно .обработанного на токарном станке профиля, в то время как круг большего радиуса снимает больше материала (фиг. 20) .

Для детали одного и того же эксцентриситета и диаметра при шлифовании ее кругами различных диаметров на переходном участке будет образовываться целый пучок кривых, отклоняющихся друг от друга на максималь= ную величину до 0,1 мм (фиг. 21) .

Искажения профиля могут исключаться благодаря использованию рабочей поверхности шлифовального круга, радиус кривизны которой не изменяется в процессе обработки. Такой поверхностью является, например, торцовая поверхность чашечных шлифовальных кругов. Этим приемом может устраняться зарезание или уменьшение до минимума. Однако на практике использование этого приема встреЧает трудности, связанные либо с недостатком места для установки круга необходимого диаметра, либо с необходимостью переделки круглошлифовальных станков.

Исключить зарезания профиля можно также путем введения корректирующего движения в кинематической схеме, причем такого движения, которое не затрагивает больших масс станка и не ув еличивает напряжений в системе

СПИД, На фиг. 22 представлена кинемати- ческая схема устройства, обладающая достаточной простотой и жесткостью.

Шлифуемая деталь 1 закреплена в центрах 25 и 26. Центр 25 установлен в основном шпинделе 27, а центр 26 посредством скользящей шпонки установлен в шпинделе 28 и таким образом зафиксирован от поворота относительно шпинделя 27, Удерживающие деталь

1 элементы центров 25 и 26 расположены эксцентрично относительно осей шпинделей 27 и 28, расположенных на одной линии, Эксцентричность центров регулируется при помощи конструкции, показанной на фиг. 9, либо центры выполняются с определенной эксцентричностью относительно их хвостовиков. В последнем случае изготавливается несколько пар центров с различной эксцентричностью, Деталь 1 приводится во вращение посредством поводкового устройства

29, к старое передает враще ние на центры 25 и 26, вращающиеся с одинаковым числом оборотов. Равное число оборотов центров обеспечивается посредством шестерен 30-33 и вала 34, соединяющего шестерни 31 и 32 °

Деталь 1 в раща етс я с не 6 ольшим числом оборотов как и эксцентричны центры 25 и 26. Отношение числа оборотов детали 1 и центров 25 и 26

707512

12 (без коррекции) согласуется с числом боковых поверхностей (или углов ) шлифуемой детали. Привод детали осущ»е c ò вляется поводковым устройством

29 от вала 34 через пару шестерен

35 и 36. Вал 34 приводится при помо- 5 щи ременной передачи 37, 38 от двига.теля постоянного тока 39.

Преимуществом схемы (фиг. 22) яв- ляется то, что жесткость эксцентричного центра 25 не отличается практически от жесткости обычного центра, а шпиндель 27, несущий центр 25, через едййственный главный подшипник — опирается на литую станину станка, что определяет жесткость системы и вследствие этого высокую точность обработки. Кроме того, в данной схеме могут применяться шпиндель и подшипники обычных круглошлифовальных станков.

Ниже описывается работа корректирующего механизма 40, показанного на . фиг. 22 только схематично.

Корректировка является необходимой вследствие того, что профиль детали, образованный при равномерном вращении детали и равномерном поступательном круговом движении оси детали (планетарное движение) в незначительной степени зависит от диаметра шлифовального круга. Как было ука- ЗО зано наиболее предпочтительным crioсобом исключения зареза ния профиля является введение корректирующего

"движения в кинематической схеме, Для определения типа необходимых 35 вспомогательных движений служат показанные на фиг. 23 и 24 схемы, где все относительные движения отнесены к шлифовальному кругу, чтобы выполнять образование профиля в его неподвиж- 4Q ном йоложейии, Шлифовальный круг вращается вокруг своей оси 41 с угловой - скоростьюЖш, причем зто вращение является основным движением резания.

Кроме того, деталь 1 врацается ф вокруг своей оси 2 со скоростью ИиА

1 а ось 4 1 шлифоваль ного круга сов ер шает поступательное круговое движение со скоростью (Юк вокруг оси 42 °

Ось 41 шлифовального круга при шлифовании точки Р,(располагается на минимальн ом расстоянии от оси 2, а йри шлифовании точки P2 — на макси мальном расстоянии (фиг. 23) . Разница между самым близким и самым даль,ним положениями, измеренная по длине радиусов, исходяцих от оси 2, равняется 26.

В случае, когда шлифовальный круг обрабатывает середину переходйого участка между точками РА и Р, радиус, 60 соединяющий оси 41 и 42, окаэь)вается перпендикулярным прямой, соединяющей оси 2 и 42 (фиг. 24) . Если необходимо, чтобы шлифовальный круг не врезался во вращающийся профиль, ось 41 65 .сф с. круга следует удалять в радиальном направлении (вдоль прямой, соединяю- щей оси 2 и 41) .

Поскольку в таком положении ocb

41 шлифовального круга уже имеет компоненту движения в указанном направлении (вектор V) вследствие ее поворота вокруг оси 42 со скоростью

0,1-0,2 мм, в то время как расстояние между осями 41 и 42 составляет

2-5 мм, то увеличение вектора указывается приблизительно, прямо пропорциональным увеличению угла поворота оси 41 шпифовального круга вокруг оси 42, так как при небольших углах

tg ® =с(.

При шлифовании переходного участка профиля между точками Р„и Р изменение угловой скорости сек происходит в соотв е тств ии с эав ис имос ть ю

К К

В точк е Р uuк рав но 0 и, начиная с этой точки, она увеличивается, после достижения максимальной величины она уменьшается, а в точке Р2 она опять рав на О. Сумма увеличения оказывается равной сумме уменьшения, т,е, 12

Х.кdt= d. ьж dt, +и где t — время шлифования точк и Р

2 2 профиля; — время осуцествления иэменеИ ния от момента увеличения угловой скорости до момента, умеиьшения. угловой скорости, Максимальная величина суммы Ь (. уг-. лового смещения, вызванного изменением угловой ск орос ти, ок а зыва етс я различной в зависимости от изменения диаметра шлифовального круга. Максимальная величина ас(оказывается небольшой, когда профиль, изготовленный инструментом среднего диаметра, принимается за эталонный, а профили, о обрабатываемые инструментами другого диаметра, корректируются в сООт» ветствии с эталонным, Величина лс оказывается большей, когда эа эталонный принимается профиль, изготовленный инструментом с рабочей поверхностью бесконечного радиуса или с радиусом, равным нулю (точечным инструментом), Еще большей оказывается величина ЬА, когда каждое иэ пригоняемых отверстий и валов К-профиля изготавливаются шлифованием.

При шлифовании с применением коррекции между точками Р(и Р профиля

13

707512

14!

4 может быть пслучен пучок кривых, приближающихся к растянутой гипоциклоиде и отстоящих друг. от друга в радиальном направлении на несколько десятых долей миллиметра.

Для получения этого пучка кривых 5 или же любой отдельной кривой из этого пучка могут применяться корректирующие механизмы с плавной регулировкой, которые будут плавно изменять кривизну профиля между точками Р и Р

Для корректировки переходного учас тк а профиля между точками Р и P g в случае небольшой величинй hot могут прим енятьс я также к орректирующие механизмы, которые устанавливают точный радиальный размер в какойнибудь определенной точке переходного участка, например в точке Рк (фиг. 25) . В случае применения такихх корректирующих механизмов профиль будет задан не только точками

Р, H Р2 Ho H точкой Р К, . тогда остальных точках переходного участка отклонения профиля будут измеряться, несколькими микронами, так что изго- 25 товленные таким образом профили бу.дут полностью соответствовать требованиям по точности.

Для постройк и к оррек тирующего механизма должен быть известен период по- ЗО вторения корректировки, В общем случае период повторения образуют два переходных участка, составляющих какой-то угол многогранника (участок набегания и участок сбега) . Каждому 35 углу профиля соответствует оборот основного шпинделя 27 (фиг, 22), Поскольку число периодов корректировки согласуется с числом углов многоугольника, корректирующий механизм должен ц приводиться от такой оси, вращение которой согласуется с вращением шпинделя 27. Вращение вала 34, приводящего корректирующий механизм 40, связано с вращением шпинделя 27 через шестер- у5 ни 31 и 30 с передаточным отношением

1:1 (фиг. 22).

Возможны различные конструктивные варианты корректирующих механизмов, некоторые из которых, как наиболее предпочтительные, описаны ниже. Эти варианты могут применяться в основной схеме (фиг. 22) . В корректирующем механизме поводковое устройство 29 приводится шестернями 35 и 36 или шестернями 43 и 44 (фиг. 26). Шестерни 35 и 43 установлены на полом валу 45, Шпиндель.

27, несущий центр 25, приводится от вала 34 через шестерни 31 и 30.

Корректирующее движение вводится между полым шлицевым валом 45, приводящим поводковое устройство 29, и валом 34, приводящим основной шпиндель 27. В диске 46, закрепленном на валу 45, установлен эксцентриковый 65 палец 47, в заимодействующий через к улис ное с оединение с диск ом 48 .

Последний имеет возможность сцепления с валом 34 посредством кулачновой муфты 49. На другом конце эксцентриков ого пальца 47 закреплен рычаг

50, взаимодействующий с корректирующим телом 51, выполненным, например, в виде коноида.

Величина корректировки изменяется при осевом перемещении корректирующего тела 51 вдоль оси вала 45 посредством установочногс винта 52.

При изменении количества граней многоугольника изменяют передаточное отношение между поводковым устройством 29 и основным шпинделем 27,несущим эксцентричный центр 25, причем это изменение достигается передвигаемым блоком шестерен 35 и 43, На описываемом устройстве возможно шлифование обычных круговых цилиндрических поверхностей. Для этого оста на влив а етс я шпиндель 27 с эк с цеH T ричным центром 25 в результате смещения кулачковой муфты 49 влево.

В к и нема тическ ой сх еме между поводковым устройством 29 и шпинделем

27 может располагаться несколько допЬлнительных валов 53-55 с введенными между ними передачами 56 и 57, обозначенными схематически стрелками (фиг, 27). Корректирующий механизм

40 монтируется между валом 55, выполненным полым; и валом 34. Шпиндель 27 приводится от вала 34 через шестерни 30 и 31 c передаточным от- ношением 1:1.

На диске 58, закрепленном на полом валу 55, установлена ось 59, несущая рычаг 60, на одном конце которого крепится щуп 61, скользящий по внутренней поверхности тонкостенного деформируемого кольца 62 (фиг, 30 и 31). В точках 63 и 64 кольцо 62 крепится к жестким упорам и поэтому не подвержено деформации. Эти точки соответствуют точкам многоугольного профиля, не требующим к орректиров к и, с максимальным и минимальным радиусами.

Радиальные и эложения других точек кольца 62 устанавливают регулируемые упоры 65, перемещаемые в любое угловое положение по Т-образному желобу кольца 62 и относительно кольцевого желоба неподвижного жесткого кольца 66 посредством колодок 67, причем в радиальном направлении упоры 65 могут перемещаться относительно к олодок б 7 пос редс тв ом винтов б 8.

Рычаг 60 во время своего вращения совместно с диском 58 в зависимости от деформации кольца 62 упорами 65 совершает небольшие периодические повороты, Цуп 61 рычага 60 в результате его скольжения по внутренней поверхности

16

707512

30 деформированного кольца 62 передает движения небольших поворотов на упор

69,,расположенный на диске 70, в ра ""-диальном направлении посредством установочного винта 71, осуществляющего изменение масштаба корректиров- 5 ки посредством изменения передаточного отношения рычагов. В кинематическую схему между поводкбвым устройством 29 и шпинделем

27 могут быть введены валы 34, 53, 54 и 72 (фиг. 28 и 32) . Связь между валами 72 и 34 бсуществляется при помощи пары к ос оз чб ых шестерен 73 и 74, иэ которых шестерня 74 может пе ремеща тьс я в осевом направлении.

Шестерня 74 прижимается к диску 75 посредством пружины 76, упорного подшипника 77 и толкающей штанги 78 с роликом 79. Диск 75 деформируется в осевом направлении под действием колодки 80, установленной в требуе мое положение относительно диска 81 винтом. 82; В двух диаметрально противоположных точках диск 75 опирается на жесткие упоры 83 в" одййак овом осевом положении, Эти точки соответств уют точкам м ног оуголь ного профиля ==" " с "максиМальныы и Минймальным радиусами, не требующим корректировки.

Шестерня 74 под действием штанги

78 с роликом 79 совершает во время своего в ращения периодически ocåâûå перемещения в зависимости от осевого положения других участков диска 75, которые вследствие косого направления зубьев преобразуются в дополни- 35 тельные повороты на несколько градусов", периодически изменяя тем самым угловую скорость, что и определяет величину корректировки.

Конструкции коРРектирующих меха- 40 " нйэмов мОгут быть планетарного типа (фиг. 29) . В такйх механизМах между пооводковым устройством 29 и шпинделем

27 вв едены валы 34, 53, 54, 72, 55 и 84. Последний расположен в поворот- 45 ном корпусе 85, качающемся вокруг оси вала 34, Корпус 85 совершает качатель-. ные движения от ролика 86 и рычага 87, взаимодействующих с корректирующим телом 88, например дисковым кулачко- 50 вым. Величина корректировки того или

Ййого типа может изменяться путем регулировки положения оси 89 качания рычага 87.

Конструкции центров с изменяемой эксцентричностью могут быть также различны. В конструкциИ центра (фиг. 33) в корпусе 90, закрепленном на "конце шпинделя 27, выполнено отверстие 91

= йод ";глбм к оси шпинделя, в котором помещен центр 25. Последний может перемещаться в отверстии 91 посредством штанги 92, перемещающейся по стрелке 9(.

0п«i".а нное устройство помимо шлифо-=вани я "может применяться и для других 65 видов обработки, например для фрезерования. Описанное устройство также не ограничивается упомянутыми конструктивными выполнениями и может отличаться применением эквивалентных элементов, например применением других конструкций корректирующих механизмов, иным расположением этих корректирующих устройств, другими конструкциями центров с изменяемым эксцентриситетом.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей многоугольной формы, содержащее шпиндели шлифовальных кругов для обработки наружных и внутренних поверхностей, связанных кулисой кривошипнокулисного механизма, привод вращения детали вокруг ее оси, кинематически связанный с приводом поступательного перемещения оси детали по круговой траектории с передаточным отношением, равным количеству граней или углов мнбгоугольного профиля, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки путем исключения зареэания профиля, оно снабжено корректирующим механизмом для периодического изменения соотношения угловых скоростей вращения упсмянутых двух приводов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что неподвижна я. ось поворота кулисы совмещена с осью шпинделя шлифовального круга для обработки наружной поверхности, а шпиндель шпифовального круга для обработки внутренней поверхности установлен на кулисе, при этом ось вращения детали установлена на кривошипе.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что кулиса снабжена направляющими устройствами для обеспечения ее прямолинейного возвратно-поступательного перемещеиия, 4. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кулиса выполнена в виде двух параллельных вилок, соединенных осью, совмещен ной с осью шпинделя шлифовального круга для обработки наружных поверхностей, а камень кулисы выполнен в виде пальца, установленного с воэможностью вращения в шпинделе задней бабки с эк"сцентриситетсм, равным радиусуу крив ощипа, и св я за нного с прорезью одной иэ вилок, причем шпиндель шлифовального круга для обработкй внутренних поверхностей установлен на другой вилке с возможностью

er о установочного перемещения вдоль ее прорези.

17

70751 2

30

5. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что привод вращения детали вокруг ее собственной оси выполнен в виде поводкового устройства, кинематически связанного посредством промежуточного вала с дви- 5 гателем, а привод поступатель ного перемещения оси детали по круговой траектории выполнен в виде двух- шпинделей, установленных соосно в передней и задней бабках и несущих центры для базирования детали, выполненные эксцентричными осями шпин делей, причем оба шпинделя соединейы между собой валом, кинематически связанныч через корректирующий механизм с упомянутым промежуточным валом. б. Устройство по пп, 1,2,3 и 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вал, соединяющий шпиндели передней и задней бабок, выполнен с в