Устройство микроподачи заготовок при шлифовании

/2 В 24 БРЕТЕНИ К ПАТЕ Н ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ И(71) Ульяновский политехнический институт(73) Ульяновский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО 1 У 1 ИКРОПОДАЧИ ЗАГОТОВОК ПРИ ШЛИФОВАНИИ(57) Использование: операции шлифованиязаготовок на предприятиях машиностроения и приборостроения. Сущность изобретения: устройство содержит основание,выполненное в виде шарнирно связанныхподвижной пластины 2 и нижней неподвижной плиты 1, образующих между собой угол,верхнюю плиту, шарнирно связанную с подвикной пластиной и установленную паралА лельно с нижней подвижной плитой, Два нагревательных элемента 5 установлены на нижней неподвижной плите и на верхней плите на противоположных от шарниров концах с возможностью контакта с подвижной пластиной 2, Плоские пружины 23 служат для возврата элементов устройства в исходное полокение и выборки люфтов. Устройство дополнительно снабжено столом 10, установленным на шариковых опорах 12 на верхней плите с возможностью поперечного перемещения относительно этой плиты под действием дополнительных плоских пружин и электромагнита 18, закрепленного на верхней плите. Дополнительное поперечное перемещение заготовки относительно.шлифовального круга при у каждом продольном ходе стола на величину, равную половине размера основной фрак- С ции зерен шлифовального круга, позволяет повысить качество обработки, 4 ил.1797564 50 55 Изобретение относится к устройствам для точной подачи и может быть использовано на предприятиях машиностроения и приборостроения для эффективной чистовой обработки шлифованием заготовок с высокой точностью (особенно при изготовлении деталей микроэлектроники).Известно устройство для точной подачи шлифовального круга (1), содержащее систему подогрева и охлаждения теплового элемента, биметаллический тепловой элемент, взаимодействующий с подвижным и неподвижным узлами станка и выполненный в виде плоской двухслойной шайбы, установленной торцами между подвижным и неподвижным узлами.К недостаткам э-.ого устройства можно отнести следующее; во-первых, оно не универсально и обеспечивает малую производительность, так как с помощью его невозможно обрабатывать поверхности различного профиля (цилиндрические, конические, плоские и др.) без переналадки станка (т.е. смены инструмента). Во-вторых, микроподача осуществляется с помощью динамически неустойчивой части технологической системы (шпиндельной бабки с вращающимся.кругом), поэтому на ее перемещение затрачивается большое количество энергии из-за значительной массы этой бабки, снижается точность подачи и, как слеДствие, качество обрабатываемой поверхности;Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее основание, выполненное в виде шарнирно связанных по. движной пластины и нижней неподвижной плиты, обрайующих между собой угол, верхнюю плиту с установленным на ней приспособлением для закрепления заготовки, шарнирно связанную с подвижной в угловом направлении пластиной основания, два нагревательных элемента, смонтированные на нижней неподвижной плите и на верхней плите на противоположных концах устройства с возможностью контакта с подвижной пластиной основания (2). К недостаткам этого устройства относится ограниченность высоты микронеровностей по верхнему пределу: шероховатость обработанной шлифованием поверхности зависит прежде всего от подачи и зернистости шлифовального круга (при прочих равных условиях), поэтому снизить ее (при использовании описанного устройства невозмокно без замены круга одной зернистости на круг более мелкой зернистости). Однако в этом случае снижается производительность шлифования,Целью настоящего изобретения является повышение качества обработанных поверхностей заготовок при шлифовании беззамены шлифовального круга,Указанная цель достигается тем, что устройство микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее основание,10 выполненное в виде шарнирно связанныхподвижной пластины и нижней неподвикной плиты, образующих между собой угол,верхнюю плиту, шарнирно связанную с подвижной пластиной и расположенную па 15 раллельно с нижней неподвижной плитой,два нагревательных элемента, смонтированных соответственно на нижней неподвижной и верхней подвижной плитах напротивоположных концах с возможностью20 контакта с подвижной пластиной, кожух дляограждения устройства, плоские пружиныдля возврата элементов устройства в исходное полокение и выборки люфтов, системунагрева и охлаждения нагревательных эле 25 ментов, снабжено дополнительно столом смагнитным сердечником, который установлен на шариковых опорах на верхней плитес возможностью поперечного перемещенияс помощью электромагнита, закрепленного30 на верхней плите и плоских пружин. Причемэлектромагнит включается и выключается,параллельно с конечными выключателямипродольной подачи стола станка и тем самым стол устройства совершает возвратно 35 поступательные продольное и поперечноеперемещения на каждый ход стола станка.На фиг. 1 изобракено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; нафиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 -40 разрез В-В на фиг, 2. Устройство представляет собой основание, содержащее неподвижную плиту 1 (фиг. 1), наклоннуюпластйну 2, связанную с плитой 1 на одномиз концов с помощью шарниров 3 (фиг, 2),45 верхнюю плиту 4, связанную на другом конце шарнирно с подвижной пластиной 2 (фиг.1), два нагревательных элемента 5, установленных на верхней и нижней плитах с возможностью контакта с пластиной 2 и представляющих собой пустотелые трубки 6 (фиг. 3) с заглушками 7 и проходящими внутри трубок спиралями 8, трубки 9 (фиг, 1) для подачи СОЖ при охлаждении нагревательных элементов, стол 10 с установленным на нем приспособлением для зажима заготовок 11, шариковые опоры 12 между верхней плитой и столом, планки 13 и набор прокладок 14 для регулировки натяга в шариковых опорах 12, планки 15(фиг, 2) и набор прокладок 16 для регулирования величины попе1797564 5 10 15 20 30 40 45 речного перемещения стола 10(фиг. 1) относительно верхней плиты 4 (фиг. 2), кронштейн 17 и электромагнит 18 (фиг. 1), закрепленные на верхней плите 4 (фиг. 2), сердечник 19, закрепленный на столе винтами 20 (фиг. 4) и плоские пружины 21, расположенные в зазоре между столом и планкой 15 (фиг. 2). Все устройство закрыто кожухом 22 (фиг, 1), на котором установлены пружины 23, соединенные другими концами со столом 10 и служащие для выборки люфтов и возврата в исходное положение уст- ройства.Устройство устанавливается с помощью нижней плиты 1 на столе плоскошлифовального станка и работает следующим образом, Заготовка закрепляется в приспособлении 11, установленном на столе 10. Включается станок, стол станка получает возвратно-поступательное движение, а шлифовальная бабка - вертикальную врезную подачу, в результате производится плоское шлифование, при котором снимается основная часть припуска с заготовки. По окончании этого этапа цикла шлифования механизм привода вертикальной подачи станка отключается и на два нагревательных элемента 5 одновременно подается напряжение, За счет температурных деформаций нагревательные элементы увеличивают свой диаметр и поворачивают подвижную пластину 2 вокруг, левого шарнира против часовой стрелки, а верхнюю плиту 4 со стьлом 10 вокруг правого шарнира по часовой стрелке на одинаковый угол. Заготовка, закрепленная в приспособлении 11, совершает плоскопараллельное вертикальное перемещение, чем реализуется микро- подача при окончательном плоском шлифовании. Во время этого этапа цикла одновременно с началом движения стола станка вправо включается электромагнит 18 и сердечник 19 вместе со столом 10 и заготовкой перемещаетея в направлении к "наблюдателю" на величину, заданную набором прокладок 15 (0,01-0,5 мм). По доФормула изобретения Устройство микроподачи заготовок пришлифовании, содержащее подвикную пластину, шарнирно связанную своими концами с неподвижной нижней плитой, предназначенной для установки на столе плоскошлифовального станка, и подвижной верхней плитой, параллельной нижней, приспособление для крепления заготовки, два нагревательных элемента, смонтированных соответственно нэ нижней и верхней плитах стижении крайнего правого положения стола электромагнит 18 отключается и стол 10 под действием плоских пружин 21 перемещается в направлении "от наблюдателя" на ту же величину, т.е. в исходное положение, Таким образом, обрабатываемая заготовка при каждом ходе стола сдвигается относительно шлифовального круга, в результате чего достигается более высокое качество обработанной поверхности без смены круга,По окончании обработки напряжение со спиралей 8 нагревательных элементов 5 снимается и на нагревательные элементы через отверстия в трубе 9 подается поток СОЖ с целью их охлаждения и возврата к первоначальному размеру (диаметру). Под действием пружин 23 устройство возвращается в исходное положение.Следует особо подчеркнуть, что поперечное перемещение стола 10 (судя по экспериментальным данным) должно быть равно примерно половине размера основной фракции зерен шлифовального круга, Например, если зернистость шлифовального круга равна 16, то размер основной фракции зерен составляет 160 мкм, Тогда поперечное перемещение стола должно быть равно 80 мкм (0,08 мм) за один продольный ход стола станка, Такая закономерность поперечнь 1 х перемещений стола 10 относится к кругам всех зернистостей.В результате дополнительного поперечного перемещения стола 10 образующиеся гребешки после предыдущего продольного возвратно-поступательного перемещения на заготовке среза 1 отся и шероховатость снижается,Таким образом, преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что дополнительное поперечное перемещение заготовки относительно шлифовального круга при какдом продольном ходе стола на величину, равную половине размера основной фракции зерен шлифовального круга, позволяет повысить качество шлифовальной поверхности,с возмокностью контакта с противоположными концами подвижной пластины, плоские пружины, связанные с неподвижной плитой, и систему нагрева и охлаждения нагревательных элементов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества обработки, устройство снабжено несущим приспособлением для крепления заготовок и связанным с плоскими пружинами столом с электромагнитом и дополнительными плоскими пружинами, пои этом стол установ1797564 Фиг тавитель Л ред М.Морге ин едакто ектор С.Ос Тираж Подписнного комитета по изобретениям и отк 035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 ИИ при ГКНТ С суда рст ственна-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро арина, 101 лен на верхней плите с возможностью йоперечного перемещения относительно нее на введенных в устройство шариковых направляющих, дополнительные плоские пружины размещены между торцами стола и верхней плиты, на которых закреплены соответственно сердечник и катушки электромагнита, связанного с предусмотренными на столе станка конечными выключателями его продольной подачи.