Устройство для полирования внутренних цилиндрических поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК В 5/О 24 В 33 02 СССР ОТКРЫТИЙНИЯ ИСАНИЕх Я(ф":,фо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) .07.04,83 Бюл. Р 13 (72) И. И. Мосичев, Я. 3. Середюк, Н. А. Ефимов, Л. Ш. Рабинский, Г, К; Кунстман и А. Г, Щербак (71) Ленинградский институт ядерной физики им. Б. Н. Константинова (53) 621.923.74(088.8):(56) 1, Заявка Великобритании . В 2001880, кл. В 24 В 13/20 р 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЙРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее корпус с размещенным в нем приводным валом, кинематически связанным .с держателем зластич ного упругого инструмента, о т л ич а ю щ е е. с я тем, что, с целью я 01009730 А повышения качества полирования и расширения диапаэбна типоразмера обрабатываемых деталей за счет использования кольцевого инструмента с наружной сферической поверхностью, кинематнческая связь держателя инструмента с приводным валом выполнена в виде крестовины с центром, лежащим на оси вращения вала, и вилки, хвостовик которой посредством расположенного эксцентрично валу сферического шарнира соединен с поводком, закрепленным на валу, при этом одна из осей крестовины шарнирно связана с корпусом, а другая ось и концы вилки предназначены для взаимодействия с внутренней кольцевой поверх- Е ностью держателя инструмента.Изобретение относится к области .абразивной обработки и может быть использовано в приборостроении и точном машиностроении для полирова; ния внутренних цилиндрических поверхностей. 5Известно устройство для полировки внутренних цилиндрических поверхностей, в корпусе которого на конце вращающегося вала укреплен рабочий орган, представляющий собой попиро вальный инструмент из гибкого упругого материала. Элементы связи рабочего органа с валом выполнены в жде полости в рабочем органе и соответствующего утолщения на конце ва ла В 3.Эластичность материала инструмента обеспечивает определенную величину поджима его рабочей поверхности к обрабатываемой поверхности дета ли, а совокупность вращательного и возвратно-поступательного движения рабочего органа относительно обраба" тываемой поверхности позволяет производить полировку внутренних цилиндрических поверхностей, Недостатком описанной конструк-.ции устройства является неравномерный износ рабочей поверхности рабочего органа. Это обуславливает невысокую чис- М . тоту обрабатываемой поверхности.Также недостатком является ограничен" ность диапазона типоразмеров обрабатываемых деталей, в частности их длины, что связано с необходимостью З 5 .жесткой фиксации корпуса устройства относительно обрабатываемой детали, Это затрудняет обработку длинномерных и нежестких (цилиндров большого диаметра с малой толщиной стенки) 40 изделий ввиду их возможной деформации при жесткой фиксации устройства,Целью изобретения является повышение качества обработки поверхности .и расширение диапазона типораз.меров обрабатываемых деталей.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для полировкивнутренних цилиндрических поверхностей, содержащем корпус с валом привода, держатель эластичного упругого инструмента и элементы связи его с валом.и корпусом, эластичный упругий инструмент выполнен в виде кольцевой насадки со сферической наружной поверхностью, причем рабочий орган связан с валом привода посредством вилки, которая своими концами жестко соединена с рабочим органом, хвостовик вилки связан с валом привода через сферический шарнир, ус- бО тановленный эксцентрично оси вала, а элементы связи рабочего органа е корпусом выполнены в виде крестовины, оси которой взаимно перпендикулярны и проходят через центр сфери ческой поверхности рабочего органа, при этом одна из осей крестовины своими концами шарнирно соединена с рабочим органом, а Концы второй оси шарнирно связаны с корпусом.На чертеже изображена схема устройства для полировки внутренних цилиндрических поверхностей.Во внутреннюю цилиндрическую полость обрабатываемой детали 1 помещен корпус 2 устройства;В корпусе установлен вращающийся вал 3, связанный с приводом, например с электродвигателем (на чертеже не показан). Для улучшения условий обработки конструкция предусматривает возможность возвратно- поступательного движения (показано стрелками) относительно обрабатыва" емой детали 1.Вал 3 вилкой 4 связан с рабочим органом 5, который содержит укрепленное на держателе б сплошное кольцо 7, выполненное из эластичного атериала со сферической наружной поверхностью.Выполнение держателя (имеющего Жор" му, соответствующую форме кольца 7) иэ прочного материала (например, сплавов ВТ, 36 НХТЮ) повышает жесткость рабочего органа 5 в целом и . условия его функционирования.Для повышения надежности конст-рукции функционирования вилка 4 жестко связана с держателем б рабочего органа 5 по меньшей мере в двух точках, равномерно размещенных по периметрурабочего органа 5.Возможно крепление вилки 4 к держателю б в трех, четырех и более точках. Существенным является равномерное размещение точек крепления по периметру рабочего органа 5 для обеспечения кинематической жесткости и общей надежности конструкции в целом. С другой стороны, учитывая суперфинишний характер обработки и связанное с этим отсутствие больших кинематических усилий и напряжений в конструкции при доводке, достаточной является фиксация вилки 4 на держателе б рабочего органа 5 в двух точках. Второй конец-хвостовик вилки 4 через направляющий поводок 8, снабженный сферическим шарниром 9, со" единен с валом 3, причем шарнир 9 закреплен эксцентрично оси вала 3.Когда радиус вала 3 превышает величину эксцентриситета шарнира 9 относительно оси вала, шарнир 9 может быть установлен непосредственно, на торце вала 3, обращенном в сторону положения шарнира 9 относительно оси вала 3, и выполнен сферическим с тем, чтобы обеспечить вращательное и коЛебательное движение1009730 Составитель А, КозловаРедахтор О. Филиппова Техред М.Коштура Корректор И. Шулла Заказ 2588/9 Тираж 793 ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 хвостовика вилки относительно валапривода,Рабочий орган 5 снабжен крестовиной, образованной двумя жесткосоединенными взаимно перпендикулярными осями 10 и 11, пересечение которчх лежитна оси вращения вала 3и в центре сферической рабочей поверхности эластичного упругого кольца 7 Рабочего органа 5.Ось 10 крестовины шарнирами 12 0и 13 в диаметрально разнесенных точках связана с держателем б рабочего,органа 5, а ось 11 шарнираьы 14 и 15соединена с корпусом 2.Функционирует устройство следующим образом,Корпус 2 устройства с валом 3 ирабочим органом 5 устанавливают.вовнутреннюю цилиндрическую полостьобрабатываемой детали 1Предпочтительное положение уатройства и обрабатываемой детали 1вертикальное (как показано на чертеже), поскольку в этом случае устраняется влияние веса устройства иего элементов на характер обработки..Однако принципиального еначения положение детали 1 и устройства неимеет.Включая привод вращения вала 3,обеспечивают перемещение сферичес- ЗОкого шарнира.9 со связанным с ним:концом хвостовика вилки 4 по окружности, определяемой величиной эксцентриситета шарнира 9 относительнооси вращения вала 3. Рабочий орган5 при этом, поскольку вилка 4 с нимжестко связана, будет производитькачательные движения (относительноплоскости, перпендикулярной осивращения вала 3)., 40Вилка 4.является. элементом, задающим движение рабочего органа 5.Амплитуда качания определяетсясоотношением двух величин; величиныэксцентриситета шарнира 9 относитель но оси вращения вала 3 и длиной вилки 4, т.е; расстоянием рабочего ор.- гана 5 от шарнира 9. Кроме того,величина амплитуды качания выбирается, исходя из условия участия в обработке поверхности детали 1 всейсферической поверхности эластичногоупругого кольца 7, выполненного,,например, из пенополиуретана, пропитанного мелкозернистой абразивной пастой. Рабочий орган .5 при качании проворачивается относительно оси 10 на шарнирах 12 и 13 и относительно корпуса 2 - на шарнирах 14 и 15.В рассматриваемой конструкции реали; зован принцип карданного подвеса рабочего органа 5 относительно корпуса 2.Одновременно с вращением вала 3 рабочему органу 5 сообщают возвратно-поступательное движение вдоль оси обрабатываемой детали 1 (показано стрелками), .а корпусу 2 устройства- вращательное движение вокруг оси с валом 3 и рабочим органом 5;Совокупность возвратно-поступательного, вращательного и качательнаго движений рабочего органа 5 относительно обрабатываемой детали 1 обеспечивает участие в обработке внутренней цилиндрической поверхности детали 1 всей сферической поверхности рабочего органа 5, что обуславливает равномерный износ поверхности рабочего органа 5 и высокую точность и чистоту обрабатываемого цилиндра детали 1.Кинематические связи рабочего органа 5 с валом 3 и корпусом 2 обеспечивают самоустановку рабочего ор" гана 5 относительно обрабатываемой поверхности детали 1, что исключает необходимость жесткой фиксации устройства относительно этой детали. Это расширяет диапазон типоразмеров обрабатываЕмых изделий и позвОЛЯЕт производить обработку длинномерных нежестких конструкций.Данная конструкция опробована при полировке внутренних цилиндрических поверхностей опытных образцов длинномерных конструкций (в частиос" ти, вакуумпроводов), обработка которых традиционными известными средствами крайне затруднена, с получе-. нием положительных результатов.СГбеСпечено достижение класса чистоты обрабатываемых поверхностей 12-13 при длине 1500-2000 мм и обрабатыва емых диаметрах до 110 мм, т.е. длин номерных тонкостенных маложестких конструкций. Таким образом, предложенное устройство повидает чистоту обработки поверхности расширяет дипазон типоразмеров обрабатываемых деталей.