Устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей

Предлагаемая полезная модель относится к области механической обработки и может быть использована для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, например, роторов винтовых забойных двигателей. Устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, содержит станину с передней и задней бабками, суппорт, имеющий возможность возвратно-поступательного движения, абразивный круг с приводом вращения. Устройство снабжено закрепленными на суппорте двумя направляющими упорами для взаимодействия с впадинами винтовых поверхностей обрабатываемых деталей, один из которых располагается спереди, а другой сзади абразивного круга в направлении продольного перемещения суппорта, а расстояние между осями направляющих упоров кратно величине осевого шага винтовых поверхностей обрабатываемых деталей. Обеспечивает повышение качества обработки винтовых поверхностей длинномерных деталей. 2 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к области механической обработки и может быть использована для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, например, роторов винтовых забойных двигателей.

Известно устройство для полирования роторов винтовых забойных двигателей (Коротаев, Ю.А и др. Устройство для полирования роторов винтовых забойных двигателей червячным абразивным кругом // Обработка резанием (технология, оборудование, инструмент) Э.И. - М.: НИИМАШ, 1981. - 7. - С.20-22), выполненное на базе токарного станка.

Устройство содержит станину с передней и задней бабками, которые оснащены вращающимися центрами. Между вращающимися центрами устанавливается обрабатываемая деталь. На суппорте токарного станка смонтирован привод абразивного червячного круга. Последний вводится в зацепление с обрабатываемой деталью, после чего ему сообщается вращательное движение. Вращательное движение от абразивного червяка передается детали, при этом обеспечивается обработка всех зубьев по методу свободного обката. За счет поступательного перемещения суппорта с закрепленным на нем приводом абразивного червячного круга обеспечивается обработка по всей длине детали. Указанное устройство позволяет полировать винтовые длинномерные детали не только червячным, но и также дисковым абразивным кругом.

Недостатком описанного устройства является низкое качество обрабатываемой поверхности в процессе полирования, обусловленное тем, что вращение обрабатываемой детали передается непосредственно абразивным кругом. Роторы винтовых двигателей имеют большую длину (до

3500 мм) и массу (более 200 кг), поэтому поворот детали требует больших усилий со стороны абразивного круга. Возникает неравномерный износ абразивного круга, неравномерное снятие металла по профилю, что требует дополнительной правки абразивного круга и дополнительных проходов.

Кроме того, в известном устройстве нельзя обеспечить требуемую скорость резания из-за больших контактных усилий между кругом и деталью и возникающих из-за этого больших погрешностей профиля обрабатываемой детали. Все это снижает качество полирования. Из-за отсутствия кинематической связи между вращательным движением детали и поступательным перемещением абразивного круга концы детали остаются необработанными, их приходится обрабатывать вручную, что также сказывается на качестве обработанной поверхности и производительности полирования.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для обработки винтовых поверхностей длинномерных деталей дисковым абразивным кругом (А.с. СССР 753606 М.кл.³ В24В 5/16, 1976), которое содержит станину с закрепленным на ней приводом вращения абразивного круга и зубчатой рейкой. На станине смонтирован стол, который может совершать возвратно-поступательное движение от гидроцилиндра хода стола. На столе установлены передняя и задняя бабки, в которых закрепляется обрабатываемая деталь. Шпиндель передней бабки связан кинематической цепью с рейкой. Кинематическая цепь обеспечивает согласованное вращательное движение детали с относительным поступательным перемещением круга вдоль оси детали.

Описанное устройство имеет низкое качество обработки поверхности при использовании его для полирования роторов. Это объясняется большими погрешностями хода винтовой линии роторов и погрешностями настройки гитары кинематической цепи, что приводит к

неравномерному съему припуска по длине витков, увеличению числа двойных ходов стола и искажению профиля детали.

Кроме того, устройство сложно в изготовлении и эксплуатации из-за наличия большого числа зубчатых колес в кинематической цепи и необходимости перенастройки гитары при изменении хода винтовой линии ротора.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества обработанной в процессе полирования поверхности и повышение эффективности процесса полирования.

Технический результат достигается тем, что устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, содержащее станину с передней и задней бабками, установленный на станине с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения суппорт, с закрепленным на нем абразивным кругом с приводом вращения, согласно полезной модели снабжено закрепленными на суппорте двумя направляющими упорами для взаимодействия с впадинами винтовых поверхностей обрабатываемых деталей, один из которых располагается спереди, а другой сзади абразивного круга в направлении продольного перемещения суппорта, а расстояние между осями направляющих упоров кратно величине осевого шага винтовых поверхностей обрабатываемых деталей.

Направляющие упоры закрепляются на суппорте вместе с приводом абразивного круга и выполняют роль кинематической цепи при взаимодействии упоров с впадинами обрабатываемой детали. При перемещении суппорта направляющие упоры скользят по впадинам обрабатываемой детали, обеспечивая ее согласованное вращение с поступательным перемещением абразивного круга. Наличие направляющих упоров позволяет разгрузить абразивный круг от передачи крутящего момента и воспринять на себя усилия сил резания в процессе шлифования. Это обеспечивает равномерный износ абразивного круга, одновременное

полирование всего профиля витка, позволяет повысить скорость резания, уменьшить число проходов, сохранить профиль детали и тем самым повысить качество обработанной поверхности после полирования и повысить эффективность процесса полирования. Кроме того, устройство обеспечивает правильный вход и выход абразивного круга при полировании концов детали, так как при выходе абразивного круга из зацепления с обрабатываемой деталью один из направляющих упоров находится в это время в контакте с впадиной детали и обеспечивает кинематическую связь между продольным перемещением абразивного круга и вращением детали.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг.1 показано устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, вид сверху.

На фиг.2 показано сечение А-А.

Предлагаемое устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей содержит станину 1, с передней 2 и задней 3 бабками. В передней 2 и задней 3 бабках установлены вращающиеся центры 4 и 5, между которыми устанавливается обрабатываемая деталь 6. На станине смонтирован суппорт 7, имеющий возможность продольного возвратно-поступательного движения вдоль оси детали. На суппорте 7 смонтирован привод вращения 8 абразивного круга, на выходном валу которого установлен абразивный круг 9. На суппорте 7 также закреплены два направляющих упора 10 и 11, расположенных спереди и сзади абразивного круга 9 в направлении продольного перемещения суппорта 7, а концы направляющих упоров 10 и 11 входят во впадины обрабатываемой детали 6. При настройке устройства для полирования направляющие упоры 10 и 11 имеют возможность перемещения относительно суппорта 7, фиксирования и закрепления на суппорте 7 в требуемом положении.

Устройство работает следующим образом.

Абразивный круг 9 подводится к одной из впадин полируемой детали 6 и прижимается к ней усилием 3-5 кН. Затем включается привод вращения 8 абразивного круга 9 и продольная подача суппорта 7. Суппорт 7, с закрепленным на нем приводом вращения 8, абразивным кругом 9 и направляющими упорами 10 и 11, перемещается вдоль обрабатываемой детали 6. Направляющие упоры 10 и 11, скользя по впадинам детали 6, обеспечивают согласованное поступательное движение абразивного круга 9 с вращательным движением детали 6. После обработки одной впадины суппорт 7 отводится в крайнее положение так, чтобы оба направляющих упора 10 и 11 вышли из контакта с деталью 6. Затем производится обработка следующей впадины.

Таким образом, предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет повысить качество обработки поверхности и сохранить профиль детали, за счет обеспечения разгрузки абразивного круга от передачи вращательного движения детали, повышения частоты вращения абразивного круга, уменьшения числа проходов.

Устройство для полирования винтовых поверхностей длинномерных деталей, содержащее станину с передней и задней бабками, установленный на станине с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения суппорт, с закрепленным на нем абразивным кругом с приводом вращения, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленными на суппорте двумя направляющими упорами для взаимодействия с впадинами винтовых поверхностей обрабатываемых деталей, один из которых располагается спереди, а другой - сзади абразивного круга в направлении продольного перемещения суппорта, а расстояние между осями направляющих упоров кратно величине осевого шага винтовых поверхностей обрабатываемых деталей.