Способ обработки шариков и устройство для его осуществления

(5 4 В 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производствомМинского радиотехнического института(56) Угольников А. А. Исследование процесса доводки шариков на станках с гидростатической опорой. Дис. канд. техн. наук:05.03.01. Минск, 1981, с. 85 - 90, 139 в 146:(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к подшипниковому производству и может быть использовано при обработке шариков. Целью изо 2бретения является повышение производительности обработки шариков, Цель достигается тем, что удельное давление, действующее на шарики на участках зоны обработки вдоль оси канавок диска, периодически изменяют. Частоту изменений и максимальное и минимальное значения давления выбирают из определенных соотношений. В устройстве для обработки шариков нижний приводной диск 2 установлен на гидростатических направляющих 5, содержащих несущие карманы, связанные с выходными соплами многопоточного регулятора 11 давления. Периодическое изменение рабочего давления на различных участках зоны обработки достигается тем, что управляющий элемент многопоточного регулятора давления связан с задатчиком 17 давления на всех участках зоны. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.50 Изобретение относится к подшипниковому производству и может быть использовано при изготовлении шариков,Целью изобретения является повышение производительности обработки шариков за счет интенсификации их переориЕнтации при вращении между дисками путемциклического изменения давления на участках зоны обработки расположенных вдольОси канавок дисков при постоянстве егореднего значения.На фиг. 1 изображено устройство, разрез;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -азрез Б-Б на фиг, 1.Обработку шариков осуществляют междуприводным вращающимся) и нажимным дисками. При перемещении шариков междуисками давление на них циклически измеяют таким образом, что на участках в пределах всей зоны обработки оно изменяетсяОт минимального до максимального знаения. Среднее значение давления для всейоны обработки остается неизменным. Воне пониженного давления шарики полуают возможностью дополнительного поворота, а в зоне повышенного давления увели 1 ивается интенсивность съема припуска.благодаря этому производительность обработки шариков возрастает.Преимущества предложенного способаОбработки шариков подтверждены приме 1)ом реализации его при обработке шариковдиаметром 5,953 мм.Шарики размещали в кольцевых канавкахижнего приводного диска, а верхний неподижный диск прижимали к нижнему с посоянным усилием Рср =150 кПа, удельноеДавление, действующее на шарики на участКах зоны обработки, расположенных вдольОси канавок, последовательно периодическиизменяли, при этом частоту изменений выбирали из условия1= 0,01 - 0,3) Нц,где Нд - частота вращения диска==1,67 /100 об/мин, а максимальное иминимальное значения удельного давленияустанавливали в пределах1,2 Рср (Рмакс (1,9 Рср,0,8 Рср)Рмии)0,1 Рср,где Р.р - среднее давление в зоне обработки,вызванное усилием прижима верхнего диска.При снижении частоты изменений давлений менее 0,01 Нд неравномерно изнашивалась рабочая поверхность неподвижногодиска, а при увеличении частоты более0,3 Нд возникала низкочастотная вибрациявследствие близости к частоте вра щениянижнего диска.Нижний предел максимального удельного давления должен быть не менее1,2 Рср (минимальное Рук при этом не более0,8 Рср), так как дальнейшее его снижениеприводит к незначительному уменьшениюсреднего давления на наиболее разгруженных участках зоны обработки, что недоста 5 10 15 20 25 30 35 40 45 точно для увеличения скорости вращения шариков вокруг оси, касательной к траектории их центров. При увеличении максймального удельного давления более 1,9 Рср на наиболее разгруженном участке минимальное Рк будет составлять менее 0,1 Рср, что вызовет ухудшение точности обработки из-за возможности силового размыкания инструмента на данном участке и увеличения динамических нагрузок.Устройство содержит прижимной диск 1 и приводной диск 2 с кольцевыми канавками 3, в которых находятся шарики 4. Приводной диск 2 установлен на круговых гидростатических направляющих 5, имеющих несущие карманы 6. Радиальная нагрузка при вращении диска 2 воспринимается подшипником 7. Масло из бака 8 насосом постоянного расхода 9 подается через входное отверстие 10 внутрь корпуса многопоточного регулятора давления 11 и через выходные сопла 12 поступает в несущие карманы 6. Каждый из карманов 6 соединен с соответствующим соплом 12, карман а соединен с соплом: а" ,карман Ь - с соплом б карман т - с соплом гп. Заслонка 13 многопоточного регулятора давления 11 закреплена на штоке 14, нижний конец которого находится во втулке 15. В гулка 15 установлена со смещением относительно центра диска 16, который приводится во вращение от задатчика давления, выполненного в простейшем случае в виде электродвигателя постоянного тока 17. При этом диск 16 и втулка 15 образуют собой управляющий элемент многопоточного регулятора давления 11.Устройство работает следующим образом.При вращении электродвигателя 17 шток 14 с заслонкой 13 совершает сферическое движение, при этом величина зазоров между соплами2 и заслонкой 13 периодически изменяется. В положении, показанном на фиг. 1, максимальный зазор будет между соплом а и заслонкой 13, а минимальный соплом с и заслонкой 13. Гидравлическое сопротивление зазора между соплом а и заслонкой 13 минимальное, следовательно, максимальное давление будет в кармане а гидростатических направляющих 5, а минимальное - в диаметрально противоположном кармане ц. Соответственно максимальное рабочее давление в зоне обработки в данный момент будет на участке, расположенном над карманом а, минимальное - над карманом с. Периодическое изменение величины зазоров между соплами 12 и заклонкой 13 вызывает периодическое изменение, рабочего давления на различных участках зоны обработки.При вращении диска 2 шарики 4 будут перекатываться по кольцевым канавкам 3 и последовательно проходить участки зоны обработки, расположенные над карманами а, К с., и т. д. Рабочее давление, действуюшее на шарики 4 в зоне обработки, периодически изменяется от максимального до минимального значений. Последнее условие обеспечивает переориентацию шариков 4 в кольцевых канавках 3. Так как давление масла в каждом из несущих карманов 6 последовательно изменяется одинаковым образом, то прижимной диск 1 равномерно изнашивается на всех участках.Частота вращения электродвигателя 17 находится в диапазоне (1 - 30) об/мин. При частоте вращения меньшей 1 об/мин будет наблюдаться неравномерный износ неподвижного диска 1, а при частоте вращения электродвигателя 17 более 30 об/мин вследствие инерционности приводного дис ка 2 последний не успевает следовать за изменением давлений в несущих карманах 6.Диапазон изменений зазора между соплами 12 и заслонкой 3 выбирается таким образом, чтобы давление в несущих карманах 6 находилось в пределах Р.= = (0,1 - 0,9) Рн, где Р - давление, создаваемое насосом 9. При 0,9(Рк/Рн (0,1 жесткость гидростатического подшипника становится недостаточной для его устойчивой работы, что может привести к значи тельному перекосу приводного диска 2 и металлическому контакту с поверхностью гидростатических направляющих 5. Формула изобретения301. Способ обработки шариков между двумя дисками, при котором шарики размещают в кольцевых канавках нижнего приводного диска, а верхний неподвижный диск прижимают к нижнему с постоянным усилием, отличающийся тем, что, с целью по вышения производительности обработки, удельное давление, действующее на шарики на участках зоны обработки, расположенных вдоль оси симметрии канавок, последовательно периодически изменяют, при этом частоту изменений выбирают из условия,:0,0 0,3) Огде Н, - частота вращения диска, а МаКСИМаЛЬНОЕ Рмакс И МИНИМаЛЬНОЕ Рмнн ЗНачения удельного давления выбирают в пре делах1,2 Рср (Рм ас ( 1,9 Рср0,8 Рср)Рмн )0,1 Рср,где Рср - среднее давление в зоне обработки, вызванное усилием прижима верхнего диска.2, Устройство для обработки шариков, содержащее нижний приводной диск с кольцевыми канавками, установленный на гидро- статических направляющих с несущими карманами, каждый из которых связан с соответствующим выходным соплом многопоточного регулятора давления, и верхний прижимной диск, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки за счет периодического изменения удельного давления в зонах обработки при постоянном усилии прижима, устройство снабжено кинематически связанными между собой задатчиком давления и управляющим элементом, выполненным в виде диска с эксцентрично смонтированной на нем втулкой, в которой свободно размещен один конец штока, другой конец которого жестко соединен с заслонкой регулятора давления.1546237 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О