Устройство для базирования изделий

Устройство для базирования изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i) 831501

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсни к

Социалистическик

Республик (6! ) Дополиительиое к авт. свид-ву (22) Заявлеио25.09.79 (2l ) 28215ЗО/25-08 (51)М. Кл. с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

В 23 Q 3/06

Геоудпротвеииый комитет.СССР по делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 27.05.81 (53) УДК 621.941229 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. А. Шиманович, А. Г. Матвеев, И. Н. Н

1,(71) Заявитель

1

3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЗИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при обработке или контроле изделий, представляющих собой, например ступенчатые вальь

Известно устройство для базирования изделий, содержащее корпус, с опорами

5 жидкостного трения с ообщенных с внешним источником. давления, в которых с зазором расположено обрабатываемое или контролируемое изделие. Опоры жидкостного трения выполнены в нем в виде разъемных гидростатических подшипников с бесконтактными пневматическими уплот » нениями, в которых установлены шейки изделия, представляющего собой вал. Это устройство благодаря жидкостному трению, позволяет также добиться, достичь высокой точности и производительности выполняемых операций, в частности шлифования шпинделей токарных станков (Ц. Но оно тоже имеет ограниченные функциональные возможности,. так как позволяет создавать осевой натяг, только при обработке изделий с коническими шейками и не позволяет осутцествлять осевые перемещения иэделия

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, а именно осуществление с помощью устройства осевого натяга или осевых перемещений изделия в процессе выпол.— нения технологических операций.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе устройства для базирования деталей выполнена по меньшей мере одна рабочая полость линейного гидродвигателя или пневмодвигателя, исполнительным элементом которого является изделие, входящее своим торцовым участком в эту полость, которая отделена от окружающей среды уплотняющими зазорами, расположенными между поверхностями корпуса и изделия.

Для осуществления осевых перемещений изделия в двух направлениях рабочие полости расположены со стороны противоположных торцовых участков изделия

1501 4.

5 0

15 20

50

Упомянутая дренажная полость снаружи окружена уплотнительной полостью, образованной совокупностью соединенных между собой и с источником давления воздуха кольцевых канавок 24, выпол3 83 и соединены между собой и источником давления через управляющее устройство.

На фиг. 1 изображено устройство для базирования изделия в .форме тела вра.щения с созданием осевого натяга, продольный разрез на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство для базирования изделия плоского с осевыми перемещениями, продольный разрез на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство для базирования изделия г в форме тела вращения, например ступенчатого вала (фиг. 1 и 2) содержит корпус, образованный основанием 1, стойками 2, крышками 3 с вкладышами 4 и 5, в которых выполнены опоры жидкостного трения, в данном случае, разъемные гидростатические с несущими карманами- 6, соединенными с источником давления через дроссели 7. В гидростатических опорах расположено иэделие-вал

8, в котором имеется отверствие 9, обрабатываемое шлифовальным кругом 10»

Изделие 8 приводится во вращение шпин. делем 11 через муфту 12 и захват 13.

В шпинделе ll имеется устройство 14 регулирования длины муфты 12. В корпусе в качестве исполнительного элемента линейного гидродвигателя, в данном . случае поршня, с зазором расположено изделие 8, направляемое гидростатическими опорами. Во вкладышах 4 и 5 выполнена кольцевая рабочая полость 15 линейного гидродвигателя, отделенная

m окружающей среды с одной стороны уплотняющим зазором 16 гидростатической с поры, образованным поверхностями вкладышей 4 и 5 и шейки 17 вала 8 в зоне собственно гидростатической опоры, и с другой стороны уплотняющим зазором 18 между вкладышами

4 и 5 и другой шейкой 19 вала 8. Рабочая полость 15 гидродвигателя и несущие карманы 6 гидростатической опоры с уплотняющими зазорами 16 и 18 окружена дренажной . полостью, образованной системой соединенных между собой и со сливом 20 кольцевых канавок 21 и 22, выполненныхво вкладышах

4 и 5 в зоне зазоров 16 и 18, и канавок 23, выполненных в нижнем вкладыше

5 между стыкуемыми поверхностями вкла дышей 4 и 5. пенных во вкладышах 4 и 5 и зоне зазоров 16 и 18, и канавок 25, выполненных в верхнем вкладыше 5. Рабочая полость 15 может быть соединена с манометром 26 и eeg=e регулируемые сопротивления 27 и 28 соответственно с so-. точником давления и со сливом. Обе опоры изделия 8 выполнены аналогично.

Устройство работает следующим образоме

При поднятых крышках 3 с вкладышами во вкладыши 4 и 5 устанавливают изделие 8, закрывают крышки 3» соединяют изделие 8 захватом 13 с муфтой 12, устройством 14 устанавливают длину муфты 12 и соответственно положение изделия 8 вдоль оси. Включают давление смазки. При этом смазка через дроссели 7 попадает в несущие карманы

6 гидростатических опор изделия и, вытекая из них через уплотняющий зазор

16, жестко центрирует на тонком слое смазки изделие 8 во вкладышах 4 и 5.

Часть масла иэ карманов 6 вытекает в рабочую полость 15 линейного гидродвигателя, из которой оно вытекает через уплотнительный зазор 18 в кольцевую канавку 21 дренажной полости. При этом в полости 15 устанавливается давление смазки, величина которого, контролируемая по манометру 26, тем больше, чем выше давленйе источника, чем больше зазор 16 и чем меньше зазор 18. Это давление действует на иэделие, создавая осевую силу, пропорциональную давлению h полос ти 15 и разности площадей поперечных б сечений шеек 17 и 19 изделия 8. Таким образом создается необходимый осевой натяг изделйя. Осевую силу можно изменять с помощью управляемых сопро:тивлений 27 и 28; С увеличением (уменьшением) сопротивления 28 и уменьшением (увеличением) сопротивледия 27 давление в полости 15 растет (падает).

Таким образом его можно менять от давления источника (сопротивление 27 открыто, сопротивление 28 закрыто) до 0 (сопротивление 27 закрыто, сопротивле ние 28 открыто). Предлагаемое устройство позволяет осуществлять и осевые перемещения изделий 8. Для этого необходимо, чтобы соединение шпинделя ll с изделием 8 было упруго-податливым.

В таком случае при соединении полости

15 поочередно со сливом и источником давления, например, с помощью установленных взамен управляемых сопротивлений 27 и 28 золотников, изделие 8

831501 6

38 дренажной полостью 39, соединенной с атмосферой каналами 40, выполненны. ми в углах аэростатических опор . В полостях 35 и 36 установлены огранив 5 чители 4 1 хода изделия 29. В изделии выполнены отверстия 42 для входа и выхода шлифовального круга 30. В стыке основания 32 и крышки 33 выполнены разгрузочные канавки 43, соеди

10 ненные с атмосферой. осциллирует вдоль оси.с амплитудой, пропорциональной давлению источника и податливости соединения шпинделя 11 с изделием 8. Масло, вытекающее из полости 15 в канавку 21 и из кариано

6 в канавки 22 и 23 через слив 20 стекает в бак. Давление воздуха в канавках 24 и 25 предотвращает псаадание в полости устройства загрязненной извне и вытекание смазки через зазоры и стыки наружу. Шпиндель 11 через муфту 12 и захват 13 вращает изделие

8 на слое смазки, при этом давление в полости 15 обеспечивает осевой натяг или осевое перемещение изделия в про- 15 цессе шлифования отверстия 9 изделия

8 кругом 10. Если вместо круга 10 в отверстие 9 ввести датчик контроля поверхности отверстия, например бесконтак тный пневматический, то можно контроли- 20 ровать качество отверстия 9, например его биение относительно опорных шеек изделия 8. . После окончания обработки и контро— ля выключают источник смазки и источ.— ник воздуха, поднимают крышки 6, снимают готовое и устанавливают новое изделие для обработки в указанной последова-. тельности. Таким образом, расширяются функциональные возможности устройства для базирования изделий, что позволяет дополнительно повысить точность и про изводительностьобработки или контроля изделий, а также расширить возможности этих операций. 35

В устройстве для базирования изделия

29 (фиг. 3 и 4) в виде призматического прямоугольного сечения шлифуется кругом 30 паз 31. Изделие 29 располо- 4, жено в разъемном корпусе, состоящем из основания 32 и крышки 33. В корпусе выполнены аэростатические опоры изделия, сопла 34 которых соединены. с источником давления воздуха, В осно- 4 вании 32 и крышке 33 образованы рабочие полости 35 и 36 линейного гидропривода через управляющее устройство, на.— пример золотник 37, соединенные с источником давления воздуха. Обрабатываемое или контролируемое изделие 2& расположено в упомянутых аэростатических опорах в виде исполнительного элемента линейного гидродвигателя. Рабоче полости

35 и 36 гидропривода отделены от окружающей среды уплотняюшимй зазорами

38, равными зазорам аэростатических опор изделия. Аэростатические опоры изделия отделены от уплотняюшего зазора

Устройстю работает следующим образом..

При поднятой крышке 33 в основание

32 устанавливают изделие-брусок 29, закрывают крышку 33, включают давление воздуха. При этом воздух, проходя через сопла 34 и зазоры аэростатических опор, жестко центрирует изделие 29 с зазором в корпусе, образованном основанием 32 и крышкой 33, лишая брусок пяти степеней свободы и оставляя ему возможность продольного перемещения. Золотник 37 поочередно соединяет полости 35 и 36 гидропривода с источником давления и с атмосферой. При этом изделие как поршень совершает возвратно-поступательное движение в аэростатических опорах. Соответствующие направления движения воздуха и . бруска показаны на фиг. 3 сплошными и пунктирными стрелками.

Остановив брусок в одном из крайних положений, вводят в одно из двух отверстий 42 шлифовальный круг 30 включают его вращение и возвратно-поступательное осевое перемещение бруска и шлифуют канавку 31. При этом брусок в процессе шлифования изолирован от корпуса устройства тонким слоем воздуха, что повышает точность шлифования. В конце хода брусок упирается в ограничители

41, но при этом круг 30 выходит в отверстие 42. Вместо круга 30 в канавку 31 можно ввести датчик устройства для контроля канавки. Таким образом расширяются функциональные возможности устройства для базирования изделий при обработке или контроле, поскольку ОНо может служить осевым приводом изделия. После окончания обработки и контроля, давление воздуха выключают крышку ЗЗ поднимают, вынимают обработанное изделие 29, устанавливают новое изделие и начинают его обработку в указанной последовательности.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и производительность . операций и открывает

8315 новые технологические возможности при обработке и контроле изделий.

Формула изобретения

Устройство для базирования изделий, содержащее корпус с опорами жидкостного трения, сообщенными с внешним источником давлении, в которых располо- щ жено обрабатываемое или контролируемое изделие, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в корпусе выполнена, по меньшей мере, одна рабочая полость линейного жидкостного двигателя, исполнительным элементом которо01. 8

ro является изделие, входящее одним из своих торцовых участков в эту полость, которая отделена от окружающей среды уплотняющими зазорами, образованными между поверхностями корпуса и изделия.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью осуще.— ствления осевых перемещений изделия и двух направлениях, рабочие полости расположены со стороны противоположных торцовых участков изделия и соединены между собой и источником давления через управляющее устройство.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 504343, кл. В 24 В 47/08, 1977.