Устройство для доводки поверхностей вращения

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф% ъи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОВОДКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к механической обработке, а имеНно к регулированию взаимного расположения обрабатываемой поверхности детали и рабочих поверхностей инструмента, и может быть использовано в процессе доводки абразивными пастами тел вращения с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями. Цель изобре,801284791(59 4 В 24 В 1/00 // В 24 В 37/О тения - повышение производительности ,при обеспечении точности геометрической формы 0,1 - 1,0 мкм и увеличение процента выхода годных деталей высокой .размерной точности. На станине 1 установлены с возможностью радиального перемещения две инструментальные головки 10 и 11 с притирами 12 и 13. На головке 11 установлен механизм перемещения головки 1 О относительно головки 11, выполненный -в виде электродвигателя 5, редуктора 16 и дифференциального винта 17 со сферичесЪ ким наконечником 18, находящимся под действием пружины 4 в силовом конИ такте с опорной поверхностью 19 го- а ловки 1 О. На головке 11 также установлен датчик 20 измерения величины радиального перемещения головок. . Сф 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к механической обработке, а именно к регулированию взаимного расположения обрабатываемой поверхности детали и рабочих поверхностей инструмента, и может 5 быть использовано в процессе доводки абразивными пастами тел вращения с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями,Цель изобретения - повышение производительности при обеспечении точности геометрической формы 0,1 1,0 мкм и увеличение процента выхода годных деталей высокой размерной точ 15 ности путем обеспечения зазора между инструментом и обрабатываемой деталью в зависимости от величины абразивных ,зерен и применения двух радиально перемещающихся инструментальных головок с датчиком измерения величины радиаль.20 ного перемещения головки.На фиг1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1.Установка зазора между обрабатываемой поверхностью детали и рабочими поверхностями инструмента в пределах 0,1 - 0,9 от величины абразивных зерен основной фракции путем радиального взаимного перемещения противолежащих элементов инструмента в направлении от обрабатываемой поверхности детали после контакта рабочих поверх" ностей инструмента с обрабатываемой поверхностью детали позволяет при доводке абразивными, в основном, алмазными пастами за счет уменьшения до незначительной величины силы резания на утопающих участках обрабатываемой 40 поверхности производить выборочный съем обрабатываемого материала с выступающих участков обрабатываемой поверхности, что позволяет уменьшить погрешность геометрической формы об- д 5 рабатываемой поверхности до 0,11,0 мкм доводкой крупнозернистыми(10 - 40 мкм и более) абразивными (алмазными) пастами, тем самым повышая производительность процесса обработ ки, и за счет этого избавиться от неуправляемой доводки мелкозернистым абразивом, при которой по мере съема обрабатываемого материала часто увеличивается погрешность геометрической 55 формы. обрабатываемой поверхности. Использование датчика измерения величины радиального перемещения позволяет производить периодическое регулирование величины зазора в условиях непрерывного съема обрабатываемого материала в процессе обработки, в том числе и без удаления раздробленного в процессе доводки абразива, так как его величина составляет менее 5 - 103 от величины абразивных зерен основной фракции и может быть учтена при регулировании зазора.Устройство содержит станину 1, на которой расположена бабка 2 изделия с вращающимся шпинделем 3, в котором на оправке 4 установлена деталь 5 с обрабатываемой закрытой (упирающейся в торец) вогнутой цилиндрической поверхностью 6, Бабка 2 имеет возможность совершать возвратно-поступательные продольные (вдоль оси вращения шпинделя 3) перемещения по направляющим 7. На станине 1 также расположены на направляющих 8 и 9 инструментальные головки 10 и 11 с притирами 12 и 13, имеющие возможность горизонтального поперечного перемещения относительно друг друга и станины. Инструментальные голов ки 10 и 11 связаны пружиной 14 растяжения, отжимающей притиры 12 и 13 друг от друга в направлении к обрабатываемой поверхности 6 детали 5. На инструментальной головке 11 установлен механизм жесткого поперечного горизонтального перемещения головки 1 О относительно головки 11, включающий электродвигатель 15, редуктор 16 и дифференциальный винт 17 со сферическим наконечником 18, находящимся под действием пружины 14 в силовом контакте с опорной поверхностью 19 инструментальной головки 10. Также на инструментальной головке 11 установлен датчик 20 (с электрическим входом на отсчетное устройство 21) измерения величины жесткого поперечного перемещения головки 11 с момента начала образования зазора между рабочи" ми поверхностями притиров 12 и 13 и обрабатываемой поверхностью 6 детали 5, На головке 10 соосно с датчиком 20 установлен винт 22 для регулирования нулевого положения отсчетного, устройства 21. Доводку производят следующим об-. разом.При помощи электродвигателя 15 с редуктором 16 поворачивают дифференциальный винт 17, натягивая пружину и отжимая опорную поверхность 19 так, что притиры 12 и 13 сближаются другс другом, а затем осевым перемещением бабки 2 по направляющим 7 вводят притиры 12 и 13 в обрабатываемое отверстие детали 5.Аналогичным образом поворачивают дифференциальный винт 17 в противоположную сторону, отпуская пружину 14, которая разводит инструментальные головки 10 и 11 и соответственно притиры 12 и 13, приближая их рабочие поверхности к обрабатываемой поверхности 6 детали 5 до тех пор, пока стрелка отсчетного, устройства 21 не остановится, что свидетельствует о полном контакте рабочих поверхностей притиров 12 и 13 с обрабатываемой поверхностью 6 детали 5 и отрыве сферического наконечника 18 от опорной поверхности 19.После остановки стрелки поворотом винта 22 отжимают (или отпускают) подвижную головку датчика 20 до тех пор, пока стрелка отсчетного устройства 21 не устанавливается в нулевое25 положение, а затем обратным вращением дифференциального винта 17 отводят притиры 12 и .13 от обрабатываемой поверхности 6 детали 5 на расстояние, равное 0,1 - 0,9 от величины абразивных зерен основной фракции, определя емое по положению стрелки отсчетного устройства 21. Например, отводят притиры на 10 мкм при доводке алмазной пастой зернистостью 20 мкм.Перемещением бабки 2 по направляю щим 7 частично выводят притиры 12 и 13 из детали 5, наносят абразивную па сту, например алмазную пасту зернистостью 10 или 40 мкм, на рабочую поверхность притиров 12 и 13 и обраба тываемую поверхность 6 детали 5, приводят во вращение шпиндель 3 бабки 2 изделия, включают осевую осцилляцию бабки 2 изделия по направляющим 7, обеспечивая вращение и продольное перемещение детали 5 относительно притиров 12 и 13 в процессе доводки, который обычно длится 1 - 5 мин. В процессе доводки, по мере взаимного износа рабочих поверхностей дета лей и притиров, время Ст времени производят корректировку взаимногорасположения деталей и притиров указанным способом, часто с добавлением аб,разивной пасты, стараясь поддерживать величину зазора между рабочими поверхностями притиров 12 и 13 и обрабатываемой поверхностью 6 детали 5 в заданих пределах (О, 1 - О, 9 от величины абразивных зерен основной фракции).,Доводку производят с широким диапазоном режимов обработки, например с частотой вращения шпинделя 4 об/мин, скоростью осцилляции 10 двойных ходов в минуту, величиной осцилляции, равной половине длины образующей обрабатываемой поверхности, рабочим усилием пружины 14 около 50 Н.Оптимальйая величина зазора между обрабатываемой поверхностью детали и рабочей поверхностью притира равна 0,5 ат величины основной фракции абразивных зерен. При такой величине зазора абразивные зерна сразу же после однократного раскалывания (в процессе доводки) вступают в.работу по выборочному съему обрабатываемого материала с наибольшей производительностью. Уменьшение зазора до О,1 от величины зерен целесообразно при использовании крупнозернистых абразивных зерен, первичный раскол которых не образует плоских граней большой плошади. Дальнейшее уменьшение зазора не выполнимо по условию его установки. Увеличение зазора до 0,9 целесообразно при использовании абразива с острыми кромками, преимущественно мелкозернистого, способного беэ раскалывания (для повышения производительности) осуществлять съем обрабатываемого материала, Увеличение эазорасверх 0,9 приводит к резкому падению съема обрабатываемого материала иэ-за резкого уменьшения силы резания, 1На токарном станке изготавливают закрытые вогнутые цилиндрические по" верхности подшипников диаметром 20 мм и длиной 10 мм с точностью размера 1,0 мкм при условиях обработки, при веденных в таблице.Формула и э обретенияУстройство для доводки поверхностей вращения, содержащее установленные с возможностью радиального перемещения две инструментальные головки и закрепленный на одной из головок механизм радиального перемещения другой головки относительно первой, от - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при обеспечении точности геометрической формы 0,1 - 1,0 мкм и увеличения процента выхода годных деталей высокой1284791 размерной точности, устройство снабжено датчиком измерения величины радиального перемещения инструментдльных головок 1 а закрепленный на одной из головок механизм радиального .переУсловия обработки Обработка11.1 1 2 3 4 5 0,05 0,1 0,5 0,9 1,1 40 40 20. 10 10 2,0 4,0 10,0 9,0 11,0Величина припуска на обработку, мкм 10 5 и более2,0-5,0 1,0 1,0 1,0 2,0-5,0 Отношение величины зазорак величине абразивныхзерен Величина абразивных зерен основной фракции,мкм Фактическая величиназазора, мкм Количество поднастроеквеличины зазора (с нанесением пасты) Эффективное времяобработки, мин(со сьемом материала) Точность геометрической формы доведеннойповерхности, мкм Точность размера, мкм 1 мещения выполнен в виде электродвигателя, редуктора и дифференциальноговинта со сферическим наконечником,установленным с возможностью контактас опорной поверхностью другой головки. 10 10 10 . 10 2 4 10 . 20 иболее1284791 Составитель А.Шутов,4едактор И.Дербак Техред,Л.Сердюкова :Корректор Е,Юирохман аказ 75 Тирах 712 рственного комитета изобретений и откры Ж-Э 5, Раущская наб писно Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгор Проектная,8/17 ВНИИПИ Госуда по делам 113035, Москва, СССРийд. 4/5