Способ обработки поверхностей вращения и инструмент для его осуществления
Использование: в машиностроении при обработке точных поверхностей вращения в деталях типа колец подшипников качения, гильз, клапанов и др. Сущность: способ обработки поверхностей вращения осуществляют инструментом с подвижными в радиальном направлении основными и вспомогательными брусками. Инструменту и детали сообщают относительное вращение и продольное возвратно-поступательное перемещение. Радиальное перемещение брусков при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки сообщают поочередно: основным брускам после холостого отвода вспомогательных, а затем - вспомогательным брускам после холостого отвода основных абразивных брусков. При этом вспомогательным абразивным брускам сообщают дополнительное колебательное движение вдоль образующей обрабатываемой поверхности. Осуществить предлагаемый способ можно с помощью инструмента, который снабжен установленными в центральных соосных полостях корпуса подпружиненными первым большего и вторым меньшего диаметров поршнями. Первый поршень установлен с возможностью контактирования внутренней конической поверхностью с наружной конической поверхностью продольных выступов на колодках основного комплекта абразивных брусков, а второй - с возможностью контактирования внутренней конической поверхностью втулки с коническими поверхностями элементов, несущих колодки другого комплекта брусков. При этом на заднем штоке поршня меньшего диаметра предусмотрен золотник для регулирования подачи СОЖ к разным комплектам брусков. 2 c.п.ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к машиностроению. Может быть использовано при обработке точных поверхностей в деталях типа колец подшипников качения, гильз, клапанов, шпинделей и т.п.
Известны аналогичные способы обработки поверхностей вращения инструментом с радиально подвижными абразивными брусками, при которых заготовке и инструменту сообщают вращение в одну сторону и относительное осевое перемещение (а. с. 1450986, СССР МКИ B 24 B 33/02; а.с. 1794633, СССР, МКИ B 24 B 33/02, B 24 B 19/06, БИ, 6, 1993; а.с. 1803310, СССР, МКИ B 24 B 33/02, БИ, 11, 1993; патент 2028913, B 24 B 33/02, БИ, 5, 95). Недостатком аналогичных способов является ограниченная точность и производительность. В качестве прототипа наиболее близко по своей технической сущности подходит способ обработки поверхностей вращения (положительное решение по заявке N 5062022/08 (041930), МКИ, B 24 B 33/02), при котором заготовке и инструменту с подвижными в радиальном направлении с помощью центробежной силы абразивными брусками сообщают вращательное движение в одну сторону и относительное осевое возвратно-поступательное движение. Способ обработки-прототип прост в осуществлении из-за отсутствия механизма радиальной подачи абразивных брусков. Кроме того, он имеет широкие технологические возможности благодаря применению комплекса абразивных брусков в одном инструменте. Однако способ-прототип имеет недостаток - ограниченные точность и производительность, т. к. чистовую и тонкую окончательную обработку выполняют в двух различных операциях. Заявленный способ обработки поверхностей вращения позволяет устранить названный недостаток. Известны аналогичные инструменты (положительное решение по заявке N 5062022/08; а. с. 856768, СССР МКИ B 24 B 33/02, БИ, 1981), содержащие корпус, сборные колодки с абразивными брусками. Аналогичные инструменты просты по конструкции и имеют широкие технологические возможности. Однако их недостаток в ограниченных точности и производительности. В качестве прототипа наиболее близко по своей технической сущности подходит инструмент (а.с. 856768, СССР, МКИ, B 24 B 33/02, БИ, 1981), содержащий корпус, смонтированный в нем комплект колодок с абразивными брусками и подвижными элементами, установленные с возможностью возвратно-поступательного движения посредством шарнирных звеньев, связанных с приводом. Инструмент-прототип обладает расширенными технологическими возможностями. Однако он не позволяет увеличить точность и производительность. Сущность изобретения-способа. В способе обработки поверхностей вращения, при котором заготовке и инструменту с подвижным в радиальном направлении посредством центробежных сил основными и расположенными в прерывистости основных дополнительных абразивными брусками сообщают вращательное движение в одну сторону и относительное продольное возвратно-поступательное перемещение, при этом дополнительным брускам сообщают радиальное перемещение при холостых подводах-отводах и контакте с обрабатываемой поверхностью независимо от основных абразивных брусков, радиальное перемещение при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки cообщают поочередно основным после холостого отвода вспомогательных, а затем - вспомогательным после холостого отвода основных абразивных брусков, при этом при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки дополнительным абразивным брускам сообщают дополнительное колебательное движение вдоль образующей обрабатываемой поверхности. Сущность изобретения - инструмента. Инструмент для обработки поверхностей вращения, содержащий корпус, смонтированный в нем комплект подвижных в радиальном направлении колодок с абразивными брусками и подвижными элементами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль образующей обрабатываемой поверхности посредством шарнирных звеньев, связанных с приводом, отличающийся тем, что инструмент снабжен основным комплектом колодок с абразивными брусками и с продольными выступами с наружной конической поверхностью, установленных в корпус с возможностью перемещения в радиальном направлении, и подпружиненными соосно расположенными поршнями разного диаметра, размещенными в выполненных в корпусе центральных полостях, при этом на поршне большего диаметра выполнена внутренняя коническая поверхность, предназначенная для контакта с наружными коническими поверхностями продольных выступов колодок основного комплекта и перемещения их к оси корпуса, а поршень меньшего диаметра снабжен закрепленными соответственно на его заднем и переднем штоках золотником для регулирования подачи СОЖ к разным комплектам колодок и втулкой с внутренней конической поверхностью, предназначенной для контакта с наружными коническими поверхностями продольных выступов, выполненных на введенных в инструмент и связанных с колодками другого комплекта дополнительных подвижных в радиальном направлении элементах с размещенными в них с возможностью поворота и фиксации упомянутыми выше подвижными элементами. Отличительные признаки способа-обработки: введены новые действия - дополнительные колебательные движения абразивных брусков; известные действия выполняют по-иному и в другой последовательности - основные абразивные бруски для предварительной обработки вводят в контакт с обрабатываемой поверхностью заготовки в то время, как остальные абразивные бруски отводят от нее и, наоборот, абразивные бруски вводят в контакт, когда основные абразивные бруски отведены, т.е. основные и остальные абразивные бруски работают поочередно. Это означает возможность объединения двух различных технологических операций в одну при одной установке заготовки. Такое техническое решение позволяет достигнуть новый технический результат: повысить точность обработки, - т. к. исчезают два источника погрешностей обработки - одна установка заготовки и одна установка инструмента; повысить производительность, т.к. сокращается общее штучное время. Анализ способа обработки-прототипа и известных аналогичных технических решений показал, что в них отсутствуют такие признаки. Признаки влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Следовательно, признаки являются существенными. Отличительные признаки инструмента: изменена структура его введением новых конструктивных элементов - комплект дополнительных элементов в креплении других абразивных брусков, позволяющий им перемещаться в радиальном или близком к нему направлении; двух двигателей, выполненных в виде пневматических либо гидравлических поршней одностороннего действия; конусной втулки; золотника. Изменена форма некоторых элементов - на колодках абразивных брусков выполнены выступы. Предлагаемые технические решения позволяют автоматизировать подвод и отвод основных и остальных абразивных брусков к и от обрабатываемой поверхности в любой необходимой последовательности независимо друг от друга. Анализ инструмента-прототипа показал, что в нем не содержится таких решений. Отличительные признаки влияют на достигаемый технический результат и находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Следовательно, признаки являются существенными. Таким образом, заявляемые способ и инструмент для обработки поверхностей вращения позволяют решить задачу создания технологической схемы последовательной работы нескольких инструментов, совмещенных в одном, каждый из которых предназначен для снижения периодических составляющих с определенным шагом в общем спектре. Причем, главное, это решение позволяет последовательно работать разным режущим элементам (теперь одного инструмента) при одной установке заготовки. Таким решением повышается точность обработки за счет устранения двух источников погрешностей обработки: 1) установки заготовки; 2) установки инструментов, и повышается производительность за счет сокращения вспомогательного времени (исключением затрат на одну установку и съем заготовки) и машинного времени (совмещением или перекрытием времени подвода и отвода разных инструментов). В графических материалах заявки представлены: фиг. 1 - схема положения основных и остальных абразивных брусков при отведении их от обрабатываемой поверхности; фиг. 2 - то же, при подводе к обрабатываемой поверхности только основных абразивных брусков; фиг. 3 - то же, только остальных абразивных брусков; фиг. 4 - схема рабочих движений для фиг. 2 при обработке внутренних цилиндрических поверхностей; фиг. 5 - то же, что и на фиг. 4 - для фиг. 3; фиг. 6 - схема рабочих движений основных брусков (для фиг. 2) при обработке внутренних конических поверхностей, например наружных колец роликовых конических подшипников качения, в том числе с бомбинированным профилем; фиг. 7 - то же, что и на фиг. 6 (для фиг. 3) - для остальных абразивных брусков; фиг. 8 - график изменения положения абразивных брусков во времени; фиг. 9 - общий вид инструмента - разрез Б-Б; фиг. 10 - то же, разрез А-А. Внутри заготовки 1 расположен инструмент, включающий корпус 2 с основными 3 и остальными 4 абразивными брусками. Заготовка 1 имеет обрабатываемую поверхность 5. Основное абразивное бруски 3 установлены на комплекте колодок 6 посредством державок 7 и болтов 8. Комплект колодок 6 установлен жестко на направляющих 9. Направляющие 9 соединены с корпусом 2 по подвижной посадке с возможностью перемещения своих осей. Колодки 6 соединены с корпусом 2 посредством пружин, условно не показанных. Основные абразивные бруски 3 таким образом имеют возможность с колодками 6 перемещаться под действием центробежной силы












Формула изобретения
1. Способ обработки поверхностей вращения, при котором заготовке и инструменту с подвижными в радиальном направлении посредством центробежных сил основными и расположенными в прерывистости основных остальными абразивными брусками сообщают вращательное движение в одну сторону и относительное продольное возвратно-поступательное перемещение, при этом остальным абразивным брускам сообщают радиальное перемещение при холостых подводе-отводе и контакте с обрабатываемой поверхностью независимо от основных абразивных брусков, отличающийся тем, что радиальное перемещение при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки сообщают поочередно основным после холостого отвода остальных, а затем - остальным после холостого отвода основных абразивных брусков, при этом при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки остальным абразивным брускам сообщают дополнительное движение вдоль образующей обрабатываемой поверхности. 2. Инструмент для обработки поверхностей вращения, содержащий корпус, смонтированный в нем комплект подвижных в радиальном направлении колодок с абразивными брусками и подвижными элементами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль образующей обрабатываемой поверхности посредством шарнирных звеньев, связанных с приводом, отличающийся тем, что инструмент снабжен основным комплектом колодок с абразивными брусками и с продольными выступами с наружной конической поверхностью, установленных в корпусе с возможностью перемещения в радиальном направлении, и подпружиненными соосно расположенными поршнями разного диаметра, размещенными в выполненных в корпусе центральных полостях, при этом на поршне большего диаметра выполнена внутренняя коническая поверхность, предназначенная для контакта с наружными коническими поверхностями продольных выступов колодок основного комплекта и перемещения их к оси корпуса, а поршень меньшего диаметра снабжен закрепленным соответственно на его заднем и переднем штоках золотником для регулирования подачи СОЖ к разным комплектам колодок и втулкой с внутренней конической поверхностью, предназначенной для контакта с наружными коническими поверхностями продольных выступов, выполненных на введенных в инструмент и связанных с колодками другого комплекта дополнительных подвижных в радиальном направлении элементах с размещенными в них с возможностью поворота и фиксации упомянутыми выше подвижными элементами.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10