Устройство для обработки шариков

сооэ советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1(5 Р В 24 В 11/02 гОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОсудАРстВенный комитет сссРпо делАм изоБРетений и ОткРытий.(72) П.И,Ящерицын, И.11.Филонов, Л,А.Олендер и И.Дьяков (71) Белорусский ордена Трудового Красного Внамени политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 905007, кл, В 24 В 11/02, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ, содержащее привод, шпиндель инструмента, основание,в котором расположены цилиндрические втулки для размещения шариков, соединенные посредством сопел и каналов с,ЯО 1060429 А источником среды под давлением,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения качества и производительности обработки, в основаниивыполнены радиальные пазы, в которыхрасположены с возможностью возвратно.поступательного перемещения подпружиненные цилиндрические втулки, приэтом основание установлено с возможностью вращения вокруг оси шпинделя инструмента и связано с приводом через введенные в устройствомальтийский механизм и дифференциальный механизм, центральная шестерня которого закреплена на основании,а водило и наружное зубчатое колесокинематически связаны между собойчерез мальтийский механизм.Изобретение относится к абразивной обработке и может быть исгользовацо н подшипниконой, автотракторнай, аниационной промышленности приокончательной обработке нысокоточН.1 Х ШИРс.КВИзвастно устройство для обработки шариков, размещенных н рабочейзоне, Образованной торцовой поверхностьо вращающегося дискового инструмента и ннутренними поверхностями цилнндрических втулок, связанныхс камерой расширения сжатого ноэдухапосредством сопел, причем втулки установлены на приводных шестернях. Бданком устройстве обеспечинаетсяобработка шариков во взвешенном состоянии что дает максимальное совмещение геометрического центра шарика с сга центрам масс, а такжеОбЕСПЕПваЕтСЯ ВоэмажНОСть ПрибЛ -Зить с 1(арасть Вращения дискОВОГОинструмента к скоростям ВысакаскаростцОГО шлифовспния 11Недостатками этого устройства явЛЯКТСЯ ТРУДНОСТЬ ДостижЕНИЯ ВСсокосяокачсстни гдбрабатки за счет наличиятальк( двухосцога нрацеция шарикдв рабочей зоне, т.е. Вокруг Оси цд. -привлснцай по радиусу дисковога ицструменти, и Вертикальных осей, атакже За счет неопределенностей ВОВРИЩЕЦсн ШИРИКа ВОКРУГ УКаэаННЫХИсе(г Гак как шаРик нахоДитсЯ ВОВэсниОс СОСТОЯНИИ И ДЛЯ НаЛИЧИЯ:".со т;бы силы ".Ренсиц В заг : (О. Таю( И ШсСРИКИ С ДИСКОВЫМ с 1 НСТР,Убс Л; РИВНЫ С 5 лса.; РЕНИЯ П ЗО 1(О 5".Зкга ега с цилиндрическойВтсглкай г В Тсо(Т 11 ЦО. СЛУЧсИЕ ИМОЕ ГСЯта;".ЬКгс ОДНООСНОЕ ВРИЩЕНИЕ,. ДЛЯ ПОО:.ередцога вращения шааика та ВокругОг:И . ЦИГРИВЛЕННОсй ПО РИЦИУСУ ТО ВО(-.руг нарт;кальцай оси необходимо,Чтабс СООТЕассЕНИЕ СИЛ ТРЕНИЯ В ЗОНЕконтакта ега с инструментам и втулКОЙ ГССТОЯ 1 НО МЕНЯОСЬ Х(РОМЕ ТОГО гг 5 (г" Яьссссс гос(С" Я"гИСКгНОГО Игст;,Умец.:. ггь абс-.ОГ 1 ВГИОГО нраЩения. Ир(И .ИЧ:агэт СтабИЛИЗцраватЬСЯза СЧС.:. ИДГОС.ОссиЧЕСКО.О ЗффЕКтся гЧ 5.О ОТРысИТЕЛЬНО СКгЗЫВИЕтсСЯ На ГЕО.сЕТс э СКОЙ ТОЧНОСТИ 11 арИКс 1,це,.цо изобретеция является поныШЕ, с;гд сасаствд ОбрабатЫВИЕМЫХ 1 сздЗЛИссс гссг -.,гсъпительнОсти Грацесса ОбраУказанная цель достигается тем,"тг н устройстве Для Обработки сссис -рпкав, содержащем привод, шпиндельНСГ ТРУМс:,НТИГ О "НОВИНИЕС Н КОТОРОМРдгсГОО;Е."с ЦИЛНДГИЧ 1 ЕСКИЕ ВТУЛКЙ. ЯЛЯ ЭИЗМд,сЗНИЯ ИГгИКСсв СОЕДИНЕННЫЕпосредствам сопел и каналов с ис"тос ЦЦС СРЕДЫ ПОД ДИНЛЕНИЕМг ОСНОУГИНОВ.;ЕНО С ВазсмажНОСТЬо;1 Ис";. сс 5: ВОКРУГ ОСИ ДИСКОВОГО ИН струмента и связано с прводом Вращения через дифференциальный механизм, центральная шестерня катораназакреплена на основании, а водило и наружное зубчатое колеса кинематически сВЯзаны меБДУ сОбОЙ через мальтииский механизм с равным временем движения и Гокая, причем в основании Вьпалнены радиальныс .-Изы, КОТОРЫХ Устацас,ЛЕНЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ВТУЛКИ С ВаэможНОСТЬЧ ПЕРЕМЕгЩЕНИЯ вдоль цих и подпружинецы к центру Основания.На фиг,1 изображена устройство, Осевой разре 31 нд. фиг.2 - полажениевтулки при Вращении наружного зубчатого колеса,циффере 11 циальнага механизма; на "иг.3 - то же, при Неподвижномм нагужи Ом 3 Уб с 1 атом к силе се;Ца фИГ 4 - 1 ИЗЕЗ Рс- г. НИ фИГ. ; Нс фиг, 5 - црн 5 ССГГдьссд л с.; .,:- 1 дбаткиУстройство содержит В 1 ищивяйся Лис:(Оный инструмент 1 ,0 с,.) - гсгь в . ценым желобом 2, цилиндр.ческие ВТУЛК. 3 С раЗМЕШЕ.ССЫС В сссХ Об ЭгабаТЬБ д Ессеисми Ш "ОЦК смси 4 уа"ссгВ- ЛЕННЫЕ В радцс 1 ЛЬНЬсХ ПИЗИХ 3 ОСОВИ -ция б, Внутренние полости которыхсвязд.ны кд.налом 7 с :с.,тос.Гкам пОЦИЧИ СР 1 Ы ПОД ДИВЛЕНЦЕМ И ЧЕОЕЗ КИНИГЫ 8 . И 10 С ЗЕСТИКИЛЬНЫсИ СОП;а-"с 1 1.ж псг сспи сс стас сс 1" сг" . Г 7 сс(ами 3 1 Ниисгжнь 1(Осг 12 с. ИсИН 5 с "ИИц 15 С 5 с Вс с"гд В" 1 3 уста -О,ГС 1 ИС 1(вон(; ВГ; .Сс,ж;ГГ.", т.Г; ВрсдССГ снсс Н г сс (1 Е . - , г ,;) с:1 гВс- д Нф-.1 ентрильцияеста - .,Н 1 1 ктоот.о,:(р(Гле-а цс. Ос 1 авац,и с . и Водила . 8С СатЕЛЛИТИ".с 1. - ;. ЭЛЕКтрастВИГа - те,ем 6, Гсг.ичем Гадило 18 и нау ( - чо- зубчатое колесо 2) ниа,итичг;ски СН 5 3 ИСЫ МЕГ,1 У Сабга 5 С ЕГ " з - .т Р".с СОДАР(сссЙ,1 с.у цг-"Васгсс с" г сЕПсг- Ссй асс "И Чгз 1;., ГЕ 5(П,"С 31",;С КС Г; ". - С гЛУ ГРОЙС Гва Раба -.с ет с:.1. -- ,;53 И 151 Образам.при - :рд енин зле;трсцвГитеЯ 16 ВРИЩение 1 ОРсдаетс: - . :,сдс зс.ц.ЧО 18 с СатЕЛЧИТИМИ 19 И ОД:Оврсмгдцца ца ВЕДУЦИй,сЦИ К Я МИЛ тсИСКОГС 5 ЕХИНиэма с 1 ЕсОЕЗ ШЕСТЕрц г 1. г.2 13 ВРЕСЯ ПОКОЯ КотОРОГГ 1-": -"=Рг СЕ 5"., Двцжн 1151, ЕДсггсЦИЙ 1 С( 2 г 1 П 1 с ВОДИТ ВО ВИсгсцсР .рост 25 сс Гсвясза-НОЕ С ЙЕрЕНЦ 1-ЬНОНО сСЕ.(И:ИЗсо СсакиМ Об" разом; пас Таян;О врдщиетс 51 ВОДила 18 а ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ВасЕНИЕ ИМЕЕТ НаружцОЕ Зубс атое , О -ег-о,0, с;си:тссм центральная сшестерця 17 а вместе с Бей и Основ ицигд 6 1 Б.Згт б.-.2 трОе5 30 15 20 25 вращение в момент вращения зубчатого колеса 20, и втулки 3 вместе с шариками 4 под действием центробежных сил переме бреются вдоль паза 5 к периферии основания б до выступов 13, сжимая при этом гружины 14 (фиг.2). В момент покоя наружного зубчатого колеса 20 Основание б медленно вращается, центробежные силы уменьшаются и пружины 14 поджимают втулки 3 к центру основания б (фиг.З). При подаче среды под давлением в канал 7 она поступает через каналы 8, 9 и 10 и сопла 11 во внутреннюю полость цилиндрических втулок 3 и воздействует на шарики 4, прижимая их к торцу вращающегося инструмента 1. При его вращении производится обработка шариков 4, В момент быстрого вращения основания б шарики 4 поджимаются к наружной стороне желоба 2, вращаясь со скоростьювокруг оси 1 - 1,. наклонной к горизонту дискового инструмента 1 (зона обработки на ша ике показана штриховыми линиями на фиг.2). При медлен ном вращении основания б шарик 4 перекатится к внутренней стороне желоба 2, ось его вращения займет положение 1 -1" (фиг.З) и зона обработки перекроет всю поверхность шарика, При перекатывании шарика 4 поперек желоба он совершает дополнительное вращение вокруг оси Г (фиг.4). При вращении шарика 4 вокруг оси Х -1 или Х 1 - П (фиг.2 и 3) со скоростями, обычно используемыми в гироскопических устройствах (например, при скорости дискового инструмента 35-50 м/с частота вращения шарика диаметром в один дюйм со)тветственно составляет 28000- 38000 об/мин), наряду с указанными движениями шарика в рабочей зоне осуществляется дополнительное его вращение за счет возникающего в этом случае гироскопического момента, Так как шарик 4 вместе с основанием Б вращается вокруг оси дискового инструмента 1, то ась вращения шарика 1 - 1 (фиг.2) или ось 1 - П (фиг.З) ,т.е. его собственная ось вращения) вращается вместе с шариком вокруг оси дискового инструмента 1 и в пространстве поворачивается вокруг оси Б, при этом возникает гироскопический момент М , который стремится совместить собст венную ось вращения шарика (ось 1- 1 или И в зависимости от положения шарика в желобе) с осью о т.е. он стремится дополнительно развернуть шарик вокруг оси. В момент перекатывания шарика 4 поперек желоба 2 гироскопическая ось вращения щал рика поворачивается вокруг оси ь и в этом случае возникает новый гироскопический момент М, который стремится совместить гироскопичесл кую ось шарика уже с осьюи развер нуть шарик вокруг оси ) .Таким образом, подбором материала дискового инструмента 1, давления рабочей среды и скорости вращения дискового инструмента 1 и основания б, от которых зависит величина гироскопического момента, можно добиться момента, когда гироскопический момент превысит момент сопро,.тивления сил трения и осуществляется дополнительное вращение шарика,Так, при появлении разворота шарикавокруг оси о появится его разворотлвокруг оси, и наоборот, при развороте оси вращения шарика 4 (гироскопической оси) в пространстве вокруг осипоявится разворот его вокруг оси ь (абсолютное вращение шарика в рабочей зоне, т.е. его многоосное вращение),Использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение качестна обработки за счет гарантированного многоосного вращения шарика в рабочей зоне, т.е. вокруг трехего взаимно перпендикулярных осей,и повышение производительности обработки за счет наличия дополнительного вращения шариков в рабочей зоне. Кроме того, устройство позволяет вести обработку шариков из высокствердых материалов, используе;ых ввысокоточных и ответственных устройствах.Тираж 795 сударственно ам изобретен ква, Ж, Р комитет и откры ская на ПодСССРи