Шлифовальная головка

Изобретение относится к станкостроению, преимущественно к внутришлифовальным головкам.Цель изобретения - повышение точности обрабатываемой детали путемувеличения радиальной жесткости упругих опор шпинделя.На фиг.1 изображена шлифовальнаяголовка, разрез; на фиг.2 - разрезА-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б 10на фиг.1; на фиг,4 - упругий элементопоры; на фиг,5 - характеристикикоэффициентов жесткости упругих элементов,Шлифовальная головка состоит изкорпуса 1 и шпинделя 2, установленного на упругих опорах 3 в подшипниках4 качения. Каждая из опор 3 выполнена в форме крыльчатки с пластинчатыми лепестками 5 и б, которые соединены с внутренней и наружной втулками 7 и 8 опоры 3. Пластины 5 и 6отогнуты одинаково по радиусу К, содержат в середине прямолинейный учас 25ток и обращены друг к другу выпуклыми сторонами. Кроме того, пластины5 и 6 расположены зеркально одна относительно другой с контактом в средней части на прямолинейном участке,Отогнутые по радиусу К концы пластинсоединены с втулками 7 и 8 в напряженном состоянии с радиальным усилием, превышающем силу резания. Одинаково изогнутые по радиусу К пластины5 и 6, введенные между собой в кон-такт, обеспечивают высокую радиальную жесткость опор 3, соосное распо-.ложение втулок 7 и 8, равномерноераспределение усилий на опору 3 и высокую точность опор. Опора 3 с пласти.40нами 5 и б, расположенными с зазороммежду их средней частью, имеет малуюрадиальную жесткость. Цилинцрическаяформа упругих пластин упрощает ихизготовление и позволяет получить опо 45ры 3 одинаковой формы и с одинаковымихарактеристиками жесткости. Пластины 5 и 6 (фиг.4) выполнены цилиндрической формы с радиусом К = 5 О12 мм, имеют расстояние 1 между .концами 12 мм и поперечное сечение 80,3 мм. Выпуклой стороной пластины введены в контакт между собой на прямолинейном участке длиной 3 мм эа счет сжатия между втулками 7 и"8 в радиальном направлении концов пластин 5 и 6. Связанные с втулками 7 и 8 ивведенные между собой в контакт пластины 5 и 6 повернутые под одинакоовым углом 60 в плоскости вращенияшпинделя относительно его оси,облада-.ют нелинейно-возрастающей характеристикой коэффициента жесткости в радиальном направлении, который превышаетв 20-25 раз коэффициент жесткостипластин в направлении оси шпинделя(линии 1 и 2 по фиг.5). Плоскости прямолинейных и изогнутых по радиусуучастков всех пластин 5 и 6 повернуты под одинаковым углом в плоскостивращения шпинделя относительно егооси. Размеры пластин 5 и 6 (толщина,ширина, длина, а также угол поворота)выбраны из условия того, что жесткость пластин, введенных в контактмежду собой, в окружном и осевом направлениях меньше в десятки раз их радиальной жесткости, а также меньшев несколько раз, например до трех раз,изгибной жесткости шпинделя. Шлифовальный шпиндель 2 с кругом, установленный на упругих опорах 3, обладаетнизшей собственной частотой в окружном и осевом направлениях, При этомплоскость контакта прямолинейныхучастков пластин 5 и 6 повернута вплоскости вращения шпинделя под адио онаковым углом в диапазоне 45 (о 75относительно оси шпинделя, За счетэтого создана более низкая жесткостьпластин 5 и .6 и упругих опор 3 в осевом направлении и обеспечена упругаякоординатная связь крутильно-осевыхколебаний круга со шпинделем в процессе шлифования.Шлнфовальная головка работает следующим образом.В момент контакта шлифовальногокруга с деталью в переходном процессе в связи с более низкой жесткостьюопор 3 шпинделя в осевом направлениии упругой координатной связью по перемещениям шпинделя в окружном и осевом направлениях, шлифовальиый кругперемещается как в осевом, так и вокружном направлениях,Перемещение круга в осевом направлении увеличивает скорость осевой передачи и давление между кругом и деталью, а следовательно, и силу трения и резания. Противодействие силы шлифования перемещением шпинделя при наличии упругой координатной связанности колебаний шпинделя вызывает затухание вибрации при переходном процессе.1286399 4ет надежную работу опор 3 при случайс- ных перегрузках. Высокая жесткость а упругих опор 3 в радиальном направлении снижает величину упругих де 5 формаций шпинделя под действием сис- лы резания и обеспечивает высокуюточность обрабатываемой детали. А-А,г При повышении силы резания увели чивается радиальная нагрузка на пла тины 5 и 6 в опорах 3 и растет длин площадки контакта между выпуклыми сторонами пластин. При этом повышается в несколько раз жесткость пла тин 5 и 6 и радиальная жесткость опор 3 в целом и практически исключается возможность дальнейшей радиальной деформации пластин. Последние Ю выполняют функцию жесткого ограничителя радиальных смещений шпинделя 2 с шлифовальным кругом. Предварительный упругий натяг пластин 5 и 6 в радиальном направлении и их предва рительно напряженное состояние в опорах 3 исключают воэможность появления зазора в средней части между пластинами и компенсируют изменение их длины в момент крутильно-осевых 20 вибрацйй шпинделя 2, что обеспечиваФормула изобретения Шлифовальная головка по авт.св,И 975363, о т л и ч а ю щ а я с ятем,ем что с целью повышения точностиУобработки, пластинчатые лепесткивыполнены в виде двух предварительнонапряженных в радиальном направлении элементов цилиндрической оболочки, обращенных друг к другу выпуклыми сторонами и расположенные зеркально одна относительно другой с воз"можностью контакта в средней части.1286399 ль В.ЗайцевГлущенко Состав Техред ей рректор Г.Решетни актор 712 Подписирственного комитета СССРзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб.,Заказ 766 Тираж НИИПИ Госуда по делам и 13035, Москв