Установка для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий
Установка для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий содержит станок токарного типа, включающий станину, несущую переднюю бабку с размещенным на ней патроном для закрепления и вращения обрабатываемого изделия, люнет для его поддержания, механизм установки и продольной подачи рабочего инструмента, выполненного в виде полой штанги, несущей рабочую головку, в шпиндельном узле которой закреплен, например, абразивный круг. Режущая поверхность абразивного круга снабжена проточками, выполненными под углом 30-40° относительно горизонтальной оси. Штанга на одном конце снабжена гасителем колебаний, установленным посредством купола, а на другом конце - отклонителем в виде отвеса, при этом установка дополнительно снабжена пневмосистемой для охлаждения двигателя рабочей головки, обдува зоны обработки и обеспечения работы гасителя колебаний. Гаситель колебаний содержит пневмоцилиндр с плунжером и опорным роликом, установленными под куполом, закрепленным к корпусу редуктора рабочего инструмента, при этом воздух к пневмоцилиндру подведен из пневмосистемы через редукционный клапан с манометром. Отклонитель выполнен в виде тросо-блочной системы, обеспечивающей усилие прижатия рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности набором груза весом 3-21 кГс. Для охлаждения двигателя рабочей головки на его заднюю крышку установлен с зазором кожух, на вертикальной стенке которого размещены центральный штуцер для охлаждения внутренних частей двигателя и второй штуцер для охлаждения наружных поверхностей двигателя, подключенные посредством шлангов к пневмосистеме. Технический результат - возможность обработки как цилиндрических, так и криволинейных внутренних поверхностей теплозащитного покрытия на основе каландрованной резиновой смеси 51-2180 ТУ 2512-013-46028995-98 длинномерных изделий. 1 н. 4 з.п. ф-лы. 6 илл.
Полезная модель относится к механической обработке изделий в частности к установкам для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности крупногабаритных изделий, например для механической обработки или удаления теплозащитного покрытия на основе каландрованной резиновой смеси 51-2180 ТУ 2512-013-46028995-98 (основой резиновой смеси является каучук марки СКЭПТ-40НТ ТУ 38103252-92).
Известно устройство для зачистки внутренней поверхности цилиндрической поверхности изделий, содержащее приводную роликовую опору для установки и вращения изделия, внутри которого размещена консольная штанга, установленная на приводной тележке и несущая рабочую головку, в шпиндельном узле которой закреплен абразивный круг, снабженный копировально-следящим механизмом. Устройство снабжено пневмоцилиндром с воздухораспределителем и роликом, на штоке пневмоцилиндра смонтирована рабочая головка, причем гильза-корпус превмоцилиндра закрепелена на конце консольной штанги, а ролик, установлен с возможностью взаимодействия с кулачком копировально-следящего механизма. (см. А.С. СССР 
831553 МПК В24В 5/40 бюл. 19, 1981 г.)
Устройство-аналог обладает следующими недостатками. Невозможно использовать устройство для обработки длинномерных изделий с внутренним диаметром менее 250 мм. Отсутствует система обдува зоны обработки, что влечет засаливание абразивного круга, необходима его чистка и частая замена, особенно при обработке резиновых теплозащитных покрытий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, к предлагаемому техническому решению является устройство для токарной обработки содержащее станок токарного типа, включающий станину, несущую переднюю бабку с размещенным в ней патроном для закрепления и вращения обрабатываемой заготовки, промежуточные люнеты для ее поддерживания, механизм установки и продольной подачи рабочего инструмента, поддерживаемого промежуточной стойкой, и систему подачи в зону обработки и отвода СОЖ со стружкой, содержит дополнительный станок токарного типа, установленный соосно с упомянутым выше станком, и снабжено дополнительной станиной, установленной между станинами токарных станков с возможностью объединения и разъединения с ними. (см. патент РФ 47279 МПК В24В 33/02, 5/40, опубл. 27.08.05 г.)
Недостатками устройства прототипа являются: Невозможно использовать устройство для обработки длинномерных изделий с внутренним диаметром менее 250 мм. Отсутствует система обдува зоны обработки, что влечет засаливание абразивного круга, необходима его чистка и частая замена, особенно при обработке теплозащитных покрытий. Невозможна обработка криволинейных внутренних поверхностей покрытий изделий.
Задачей создания полезной модели является разработка простой и надежной конструкции установки для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий, свободной от недостатков прототипа.
Поставленная задача решается с помощью, признаков указанных в 1-м пункте формулы полезной модели, общих с прототипом, таких как, установка для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий содержащая станок токарного типа, включающий станину, несущую переднюю бабку с размещенным на ней патроном для закрепления и вращения обрабатываемого изделия, люнет для его поддержания, механизм установки и продольной подачи рабочего инструмента, выполненного в виде полой штанги, несущей рабочую головку, в шпиндельном узле которой закреплен, например, абразивный круг, и отличительных, существенных признаков, таких как, штанга на одном конце снабжена гасителем колебаний, установленным посредством купола, а на другом конце - отклонителем в виде отвеса, при этом установка дополнительно снабжена пневмосистемой для охлаждения двигателя рабочей головки, обдува зоны обработки и обеспечения работы гасителя колебаний.
Согласно п.2 формулы полезной модели гаситель колебаний содержит пневмоцилиндр с плунжером и опорным роликом, установленными под куполом, закрепленным к корпусу редуктора рабочего инструмента, при этом воздух к пневмоцилиндру подведен из пневмосистемы через редукционный клапан с манометром.
Согласно п.3. формулы полезной модели отклонитель выполнен в виде тросо-блочной системы, обеспечивающей усилие прижатия рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности набором груза весом 3-21 кГс.
Согласно п.4. формулы полезной модели для охлаждения двигателя рабочей головки на его заднюю крышку установлен с зазором кожух, на вертикальной стенке которого, размещены центральный штуцер для охлаждения внутренних частей двигателя и второй штуцер для охлаждения наружных поверхностей двигателя, подключенные посредством шлангов к пневмосистеме.
Согласно п.5. формулы полезной модели режущая поверхность абразивного круга снабжена проточками, выполненными под углом 30-40° относительно горизонтальной оси.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - возможность обработки как цилиндрических, так и криволинейных внутренних поверхностей теплозащитного покрытия на основе каландрованной резиновой смеси 51-2180 ТУ 2512-013-46028995-98 длинномерных изделий.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами и конкретным примером использования. На фиг.1 представлена установка в разрезе вид сбоку; на фиг.2 - вид установки в разрезе сверху; на фиг.3 - гаситель колебаний; на фиг.4 - отклонитель; на фиг.4а - разрез отклонителя по А-А; на фиг.5 - система охлаждения двигателя; на фиг.6 - абразивный круг с проточками; на фиг.6а - абразивный круг с проточками со стороны режущей кромки.
Установка для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий (фиг.1, 2) содержит станок токарного типа (модель 166), включающий станину 1, несущую переднюю бабку 2 с размещенным на ней патроном 3 для закрепления и вращения обрабатываемого изделия 4, люнет 5 для его поддерживания, механизм установки и продольной подачи 6 рабочего инструмента 7, выполненного в виде полой штанги 8, несущей рабочую головку 9, в шпиндельном узле 10 которой закреплен, например, абразивный круг 11 (марки ПП180×20×3216А50НСТ1БУ30 м/с). В зависимости от потребностей производства на рабочем инструменте может быть закрепелена расточная головка или хонинговальная головка или полировальная головка или шлифовальная головка. Штанга 8 на одном конце снабжена гасителем колебаний 12, установленным посредством купола 13, а на другом конце - отклонителем 14 в виде отвеса, при этом установка дополнительно снабжена пневмосистемой 15 для охлаждения двигателя 16 рабочей головки 9, обдува зоны обработки 17 и обеспечения работы гасителя колебаний 12.
Гаситель колебаний 12 (фиг.3) содержит пневмоцилиндр 18 с плунжером 19 и опорным роликом 20, установленными под куполом 13, закрепленным к корпусу редуктора 21 рабочего инструмента 7, при этом воздух к пневмоцилиндру 18 с дросселем 22 подведен из пневмосистемы 15 через редукционный клапан 23 с манометром 24. Такая конструкция гасителя колебаний устраняет колебания рабочей головки установки для обработки покрытий, в радиальном направлении и в следствии, этого резко уменьшает колебания по касательной к обрабатываемой поверхности.
Отклонитель 14 (фиг.2, фиг.4, фиг.4а) выполнен в виде тросо-блочной системы (25, 26), обеспечивающей усилие прижатия рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности набором груза 27 весом 3-21 кГс. Такая конструкция отклонителя позволяет осуществлять оптимальное прижатие рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности и как следствие получить качественную обработку изделия.
Для охлаждения двигателя 16 рабочей головки 9 на его заднюю крышку 28 (фиг.5) установлен с зазором кожух 29, на вертикальной стенке 30 которого размещены центральный штуцер 31 для охлаждения внутренних частей двигателя 16 и второй штуцер 32 для охлаждения наружных поверхностей 33 двигателя 16, подключенные посредством шлангов к пневмосистеме 15 (фиг.1). Сущность данной системы охлаждения заключается в подаче, очищенного до 3-го класса чистоты (ГОСТ 17433), сжатого воздуха под давлением 4-6 бар на наружные поверхности электродвигателя через штуцер 32 и непосредственно в обмотку статора электродвигателя через штуцер 31. Данная доработка позволяет снизить температуру нагрева электродвигателя до допустимых значений (не более 60°С).
Режущая поверхность абразивного круга 11 (фиг.6а) снабжена проточками 34, выполненными под утлом 30-40° относительно горизонтальной оси, расстояние между проточками равно дуге образованной углом 12-15° относительно центра абразивного круга при ширине проточки 3-6 мм (фиг.6). Это позволяет качественно обрабатывать теплозащитное покрытие, выполненное на основе каландрованной резиновой смеси.
Внутренняя обрабатываемая поверхность изделия теплозащитного покрытия обозначена позицией 35 (фиг.1) которое выполнено на основе каландрованной резиновой смеси 51-2180 ТУ 2512-013-46028995-98 (основой резиновой смеси является каучук марки СКЭПТ-40НТ ТУ 38103252-92). Прочность связи резинового теплозащитного покрытия с металлической поверхностью (сталь О3Х11Н10М2Т-ВД (ЭП 679-ВД)) составляет 2,2 МПа, условная прочность при растяжении резинового покрытия составляет 4 МПа.
Резиновое теплозащитное покрытие наносят на внутреннею поверхность корпуса при помощи клея и после режима вулканизации покрытие корпуса подлежит механической обработке в предлагаемой установке.
На теплозащитном покрытии не допускаются следующие дефекты:
- вмятины, вырывы, складки, раковины, расслоения;
- следы механической обработки;
- не обработанные участки поверхности;
- оголение металла.
Установка содержит пульт управления - для включения-отключения и выбора направления вращения электродвигателя (на чертежах не показан).
Установка работает следующим образом.
Для того чтобы приступить к обработке покрытия необходимо проделать ряд следующих подготовительных операций:
- на станину 1 в патрон 3 токарного станка модели 166 устанавливается обрабатываемое изделие 4;
- после установки изделия 4 при помощи алмазного карандаша производится балансировка абразивного круга 11;
- динамометром проверяется усилие прижима рабочего инструмента 7 к изделию 4, которое должно быть в пределах 3-21 кГс, регулировка усилия производится разворотом штанги 8;
- при помощи уровня проверяется параллельность установки штанги 8 станине станка 1.
После проведения необходимых подготовительных операций приступаем к обработке корпуса изделия 4, которая состоит из нескольких этапов:
- штанга 8 заводится до конусной части изделия 4 как показано на (фиг.1, 2);
- приводим абразивный круг 11 в соприкосновение с теплозащитным покрытием 35 для установки рабочего инструмента 7 на «ноль»;
- отводим абразивный круг 11 от обрабатываемой поверхности на 1-2 мм;
- включаем продольную подачу станка (S=2 мм/об).
- включаем вращение изделия 4 и абразивного круга 11 (n=480 об/мин);
- прижимаем абразивный круг 11 к теплозащитному покрытию 35 и производим его механическую обработку.
После обработки половины корпуса изделия 4 его переустанавливают, заново проводятся необходимые проверки и повторяются все этапы обработки.
Технические характеристики установки согласно полезной модели:
- наименьший диаметр обрабатываемого отверстия - 185 мм;
- глубина обработки отверстий диаметром от 185 до 220 мм не более - 1870 мм;
- глубина обработки отверстий свыше 220 мм - 3680 мм;
- наименьший наружный диаметр инструмента устанавливаемого на шпиндель головки - 110 мм;
- поперечное смещение инструмента при наибольшем угле поворота 4°35' штанги 8-160 мм;
- частота вращения шпиндельного узла 10 - 480 об/мин;
- мощность электродвигателя 16 при частоте вращения 1500 об/мин - 1,5 кВт;
- номинальный крутящий момент шпиндельного узла 10 - 2,5 кГс·М;
- усилие прижима рабочего инструмента 7 к обрабатываемой поверхности 35 набором груза 27 - 3-21 кГс;
- допустимая поперечная нагрузка, приложенная к штанге на расстоянии 2000 мм от оси качания - 630 кГс;
- диапазон регулирования давления сжатого воздуха - 0,1-0,63 МПа;
- наибольший расход сжатого воздуха на обдув зоны обработки 17 - 0,8 м3/мин.
Хотя настоящая полезная модель описана посредством примеров ее выполнения, объем данной полезной модели не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой полезной модели с учетом возможных эквивалентов.
1. Установка для обработки, удаления и зачистки внутренней цилиндрической поверхности изделий, содержащая станок токарного типа, включающий станину, несущую переднюю бабку с размещенным на ней патроном для закрепления и вращения обрабатываемого изделия, люнет для его поддержания, механизм установки и продольной подачи рабочего инструмента, выполненный в виде полой штанги, несущей рабочую головку, в шпиндельном узле которой закреплен, например, абразивный круг, отличающаяся тем, что штанга на одном конце снабжена гасителем колебаний, установленным посредством купола, а на другом конце - отклонителем в виде отвеса, при этом установка дополнительно снабжена пневмосистемой для охлаждения двигателя рабочей головки, обдува зоны обработки и обеспечения работы гасителя колебаний.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что гаситель колебаний содержит пневмоцилиндр с плунжером и опорным роликом, установленными под куполом, закрепленным к корпусу редуктора рабочего инструмента, при этом воздух к пневмоцилиндру подведен из пневмосистемы через редукционный клапан с манометром.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что отклонитель выполнен в виде трособлочной системы, обеспечивающей усилие прижатия рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности набором груза весом 3-21 кГс.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для охлаждения двигателя рабочей головки на его заднюю крышку установлен с зазором кожух, на вертикальной стенке которого размещены центральный штуцер для охлаждения внутренних частей двигателя и второй штуцер для охлаждения наружных поверхностей двигателя, подключенные посредством шлангов к пневмосистеме.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что режущая поверхность абразивного круга снабжена проточками, выполненными под углом 30-40° относительно горизонтальной оси.
