Устройство для токарной обработки тонкостенных цилиндров

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием. В устройство для токарной обработки тонкостенных цилиндров , содержащее корпус 1 и цилиндрический статор 2 с электрическими обмотками 4 и полюсными наконечниками 6, дополнительно введены полюсные наконечники линейных статоров 13, размещенные в полюсных наконечниках 6 цилиндрических статоров. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sf)s В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

24 2// Х /7 ф /Я gZ

4 о фь

О

C) Z/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС1 BY (21) 4843318/08 (22) 27.07.90 (46) 23.11.92. Бюл. N. 43 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) Е,В.Пашков (56) Авторское свидетельство СССР 00 заявке N. 4311598/08, В 23 В 1/00, 1987.

„„ЫХ„„1776490 А1 (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРА"

БОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРОВ (57) Изобретение относится к обработке материалов резанием. 8 устройство для токарной обработки тонкостенных цилинДров, содержащее корпус 1 и цилиндрический статор 2 с электрическими обмотками

4 и полюсными наконечниками 6, дополнительно введены полюсные наконечники . линейных статоров 13, размещенные в полюсных наконечниках 6 цилиндрических

CT3TOpGB, 2 ил, 1176490

Р = b I fp(k), k = 17,3l2h /bt, j =. Pbbl/h

Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при изготовлении тонкостенных цилиндрических деталей типа гильз, стаканов и т.п.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности обработки.

С этой целью устройство для токарной обработки тонкостенных цилиндров, содержащее корпус, шихтованный цилиндрический статор с электрическими обмотками, центральным отверстием под объект обработки и каналами для подвода сжатого воздуха к карманам на полюсных наконечниках, а также осевой упор на газомагнитных подшипниках, снабжено полюсными наконечниками линейных статоров, выполненных в виде гребенок с электрическими обмотками, установленных на наружной поверхности цилиндрического статора параллельно его оси, при этом в полюсных наконечниках цилиндрического статора симметрично его оси и на равных угловых расстояниях друг от друга выполнены радиальные отверстия, в которых размещены полюсные наконечники линейных статоров, причем указанные полюсные наконечники отделены друг от друга введенными в устройство прослойками иэ немагнитного материала.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг, 1.

Устройство для токарной обработки состоит из корпуса 1, на переднем конце которого закреплен цилиндрический ших тованный статор 2 с удерживающими пакет пластин кольцами 3 и электрическими сдвинутыми по фазе на 90О обмотками 4, уложенными в пазах йластин. На внутренних, обращенных к обрабатываемой детали 5, поверхностях полюсных наконечников 6, выполнены закрытые карманы 7 с центральными отверстиями 8, связанными втулками

9 с внутренними полостями распределительных коробок 10, подача сжатого воздуха в которые осуществляется с помощью штуцеров 11, В полюсных наконечниках цилиндрического статора, отстающих друг от друга, например, на 120, выполнены сквозные радиальные отверстия под полюсные наконечники 12 линейных статоров 13 в виде гребенок со сдвинутыми по фазе на

90 электрическими обмотками 14, установленных на наружной поверхности цилиндрического статора параллельно его оси.

Полюсные наконечники статоров магнитоизолированы друг от друга с помощью прослойки 15 из немагнитного материала, например, латуни. свинца. Снаружи статоры и распределительные коробки закрыты

55 кожухом 16 с байонетными фиксаторами 17.

В задней части корпуса 1 установлен осевой упор 18, образующий с осью 19 аэростатический радиальный подшипник, подвод воздуха к которому осуществляется по каналу

20 и через отверстия 21, выполненные в кольцевых канавках 22. Осевые смещения упора 18 устраняются с помощью газомагнитных подшипников, образованных двумя парами постоянных кольцевых магнитов 23 и 24, одноименные полюсы которых обращены друг к другу для создания эффекта отталкивания, а в зазор между ними подается истекающий из аэростатического радиального подшипника сжатый воздух, Устройство работает следующим образом, Обрабатываемую деталь 5 размещают в центральном отверстии цилиндрического статора 2 и подают в карманы 7 сжатый воздух давлением Рь = 0,2-0,4 МПа, Деталь как бы всплывает, центрируясь относительно полюсных наконечников 6 цилиндрического статора. Одновременно сжатый воздух подается по каналу 20 к отверстию

21 в канавках 22, что приводит к всплытию упора 18.

Грузоподъемность аэростатической опоры, образованной одним полюсным наконечником 6 с одним карманом-канавкой 7 определяется на основе выражения где Ь вЂ” ширина полюсного наконечника; . I — длина кармана;

fp(k) — коэффициент, зависящий от характеристики опоры.

ll = (Dy — Dp)/2 — радиальный зазор между деталью и полюсным наконечником(принимается равным 0,25 — 0,75 мм);

t (),7 h — глубина кармана.

Жесткость аэростатической опоры

После центрирования детали осуществляется запитывание сдвинутых по фазе на

90О обмоток 14 линейных статоров 13 переменным трехфазным током, создающим бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с тонкими стенками обрабатываемой детали 5 индуцирует в них ЭДС. Под действием этих ЭДС в объекте возникают вихревые токи, взаимодействующие со смещающимся вдоль губок магнитным полем и создающие силу тяги, поджимающую де1776499 таль к упору 18 (аналогично линейному асинхронному электродвигателю).

Эта сила тяги (поджим) может быть рассчитана с помощью выражения

В ч Янд

5р где  — значение индукции в немагнитном (воздушном) зазоре;

SH = 1 — номинальное скольжение при неподвижном объекте обработки в осевом направлении;

V = 2 л/Т = 2 t f — линейная скорость перемещения волны магнитодвижущей силы вдоль стенок объекта обработки;

Т вЂ” период тока;

f — частота питающего тока; т- расстояние между полюсными делениями обмотки;, д = (D — 0bн)/2 — толщина стенки обьекта обработки;

p — удельное сопротивление материала объекта обработки.

После этого аналогично осуществляется запитывание обмоток 4 цилиндрического статора, в результате чего создается вращающееся магнитное поле, приводящее к созданию электромагнитных сил и вращающего момента.

Скорость вращения детали 5 может быть определена с помощью выражения со= 60f/и, где f — частота питающего напряжения; и — число полюсов цилиндрического статорэ.

Вращающий момент M = Р/и, где Р = mUlcos p- полная мощность цилиндрического статора, аналогичного асинхронному электродвигателю;

m — число фаз обмотки;

Π— напряжение на обмотках;

1 — ток на обмотках; р угол сдвига между фазным напряжением и фазным током.

Зависимость между P и М близка к линейной, что позволяет простым способом реализовать автоматическое управление устройством.

5 После обработки выгрузка детали из, центрального отверстия статора осуществляется изменением направления смещения бегущей волны, создаваемой обмотками линейного статора.

10 Помимо указанных выше преимуществ заявляемого объекта по сравнению с известными, ему присущи следующие качества: воэможность осевого перемещения

15 объекта обработки, например из захвата промышленного робота или в захват, что упрощает конструкцию манипулятора робота, обслуживающего данное устройство; надежность поджатия объекта обработ20 ки в осевом направлении к упору не зависит от сил трения, наличия смазки (замасливаемость) на его поверхности.

Формула изобретения

Устройство для токарной обработки

25 тонкостенных цилиндров, содержащее корпус, шихтованный цилиндрический статор с электрическими обмотками, центральным отверстием под объект обработки и каналами для подвода сжатого воздуха к карма30. нам на полюсных наконечниках, а также осевой упор на газомагнитных подшипниках, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности обработки, устройство

35 снабжено полюсными наконечниками линейных статоров, выполненных в виде гребенок, с электрическими обмотками, установленных на наружной поверхности цилиндрического статора параллельно его оси, при этом

40 в полюсных наконечниках цилиндрического статора симметрично его оси и на равных угловых расстоя ниях друг от друга выполнены радиальные отверстия, 8 которых размещены полюсные наконечники линейных

45 статоров, причем указанные полюсные наконечники отделены друг от друга введенными в устройство прослойками из немагнитного материала.

1776490

Составитель В. Золотов

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Т. Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Г гарина, 101

Заказ 4091 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5