Способ обработки тел вращения и станок для его осуществления

(51) 4 В 8. 8)етельство СВ 3/28, 19 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯИ СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов прецизионных станках. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности обработки путем упрощения кинематики станка. Станок состоит изстатины 1, на которой размещены шпиндельная головка 5, на которой закреплена деталь 11 и установлен золотник,131 состоящий из неподвижной и вращающейся частей с отверстиями, На станине также, установлены упругодеформированный резцедержатель 31 с резцом 32, копир 25 и следяющий золотник 26, а также дроссель 37. При работе станка способ осуществляют следующим образам. Включают приводы вращения де,тали и перемещения стола 4. При взаимодействии щупа 27 следящего золотника 2 б поршень 30, расположенный в цилиндре 29,получает перемещение в соответствии с формой копира 25, а 5141 следовательно, те же перемещения получает резцедержатель 31, закрепленный на штоке поршня 30. Одновременнорезец 32 получает дополнительное перемещение в направлении, перпендикулярном направлению осевой подачи.Это перемещение осуществляется по"средством создания пульсирующего режима давления рабочей жидкости в гидравлической полости 33 резцедержателя 31. Пульсирующее давление создается золотником и дросселем 37. 2 с,п.и 1 з,п. ф-лы, 4 ил, 1Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов прецизионных станках.Целью изобретения является расширение технологических воэможностейи повышение точности обработки путемупрощения кинематики станка,При работе по предлагаемому способу уругодеформируемый резцедержатель выполняют с гидравлической полостью, одна из стенок которой значительно тоньше остальных. К этойупругодеформируемой стенке жесткокрепят резец. При работе податливуюстенку деформируют, подавая в гидравлическую полость рабочую жидкостьпод давлением. Эта деформация (прогиб) тем больше, чем выше давлениев гидравлической полости и чем меньше толщина упругодеформируемой стенки 20по сравнению с ее площадью, на которую действует гидравлическое давление,При изменении величины давленияв гидравлической полости величина деформаций упругодеформируемой стенкиизменяется по такому же закону, Резец, жестко связанный с упругодеформируемой стенкой, получает дополнительное перемещение в соответствии сзаконом изменения давления в гидравлической полости упругодеформируемого резцедержателя. Чтобы с помощьюэтих перемещений резца получать заданную форму поперечного сечения 35обрабатываемой детали, управляют законом изменения давления рабочей 2жидкости в гидравлической полости упругодеформируемого резцедержателяв соответствии с законом, определяющим форму и величину отклонения откруглости поперечного сечения обрабатываемой детали,При этом форма отклонения от круглости поперечного сечения обрабатываемой детали будет определяться количеством подводящих и отводящих отверстий в сменной втулке вращающегосягидравлического золотника и отношением диаметра этих отверстий к диаметру хвостовой части шпинделя, на которой установлен вращающийся золотник, т.е. определяется конструкциейвращающегося золотника,Величину отклонения от круглостипоперечного сечения обрабатываемойдетали задают разностью между величинами максимального и минимальногозначений пульсирующего давления вгидравлической полости упругодеформируемого резцедержателя, Изменяявеличину перепада давления, изменяютамплитуду перемещений резца, а следовательно, и величину получаемого отклонения от круглости поперечногосечения обрабатываемой детали. Этоосуществляют, установив на гидравлической магистрали, подводящей илиотводящей рабочую жидкость к (от)гидравлической полости упругодеформируемого резцедержателя, дроссель,пропускная способность которого изменяется в соответствии с заданнымзаконом изменения величины отклонения3 1.3 1 5 1 4 от кругло сти поперечного сечения обрабатываемой детали .Образование заданной формы продольного сечения обрабатываемой де т али осуществляют с помощью гидрокопиров ального устройства .На фиг . 1 изображена гидравличе ская схема станка для реализации предложенно го способа ; на фиг . 2 и 3 сечение А-А на фиг . 1 : на фиг . 4 - 1 0 сечение Б-Б на фиг . 1 .Станок состоит из станины 1, с закрепленным на ней мостиком 2, и перемещающего ся п о направляющим 3 стола 4 . На мостике 2 установлена шпиндель - 1 5 ная головка 5, внутри которой находится шпиндель 6 с установленными на нем шкивом 7 с приводным ремнем 8 . К фланцу 9 шпинделя 6 крепится патрон 1 0 , в котором закреплена обрабатывае мая деталь 1 1, К станине 1 крепится кронштейн ( не показан) , на котором . закреплена неподвижная часть вращающего с я золотника - корпус 1 2 с подводящим и отводящим отверстиями 1 3 и 1 4, Внутри корпуса 1 2 помещаются хвостовик 1 5 шпинделя 6 с отверстиями 1 6- 1 8 и втулка 1 9 с кольцевыми канав ками 20 и 2 1 и подводящими 2 2 и отводящими 23 отверстиями, выполнен ными попарно соосно ( фиг . 1 и 2 ) . Корпус 1 2, хв о стов ик 1 5 шпинделя 6 и втулка 1 9 являются основными конструк тивными элементами., образующими вращающийся золотник . 35На станине 1 станка установлены конечные выключатели 24 и копир 25, задающий форму продольного сечения обрабатываемой детали 11.На столе 4 установлено гидрокопи ровальное устройство, состоящее из следящего золотника 26 со щупом 27, жестко связанным с управляющим элементом 28, и силового гидроцилиндра 29, на поршне 30 которого жестко за креплен упругодеформируемый резцедержатель 31 с резцом 32, гидравлической полостью 33 с упругодеформируемой стенкой 34, подводящим 35 и отводящим 36 отверстиями и установленным 50 на сливной магистрали электроуправляемым дросселем 37.Станок работает следующим образом.От электродвигателя (не показан) через приводной ремень 8, шкив 7 и 55 шпиндель 6 вращение передается обрабатываемой детали 11, закрепленной в патроне 10. Стол 4 перемещается по 1 4направляющим 3 станины 1 от силовогогидроцилиндра (не показан) со скоростью рабочей подачи. Щуп 27 установленного на столе 4 следяющего золотника 26 при этом также перемещаетсясо скоростью рабочей подачи по поверхности копира 25, жестко закрепленного на станине 1. Перемещаясь поповерхности копира 25, щуп 27 перемещает соответственно форме копира25 управляющий элемент 28 следящегозолотника 26. Управляющий элемент28, изменяя величину перекрытия рабочих окон следящего золотника 26, изменяет величину давления рабочейжидкости в поршневой и штоковой полостях силового гидроцилиндра 29.Вследствие этого поршень 30 с жесткозакрепленным на нем упрогодеформируемым резцедержателем 31 перемещается,создавая дополнительное перемещениерезца 32 в направлении, перпендикулярном направлению рабочей подачи,обеспечивающее получение заданнойформы продольного сечения обрабатываемой детали 11,Одновременно резец 32 получаетеще одно дополнительное перемещение,которое осуществляется также в направлении, перпендикулярном направлению рабочей подачи, но с частотой,необходимой для получения заданнойформы поперечного сечения обрабатываемой детали 11, Это перемещениеосуществляют посредством созданияпульсирующего режима давления рабочей жидкости в гидравлической полости 33 упругодеформируемого резцедержателя 31, обеспечивающего изменениепрогиба упругодеформируемой стенки34, в соответствии с законом, определяющим форму и величину отклоненияот круглости поперечного сечения обрабатываемой детали 11,Рабочая жидкость поступает в гидравлическую полость 33 упругодефор -мируемого резцедержателя 31, пройдячерез отверстие 13 в корпусе 12 вращающегося золотника, отверстие 22 вовтулке 19, отверстия 16-18 в хвостовике 15 шпинделя 6, отверстие 23 вовтулке 19, отверстие 14 в корпусе 12и отверстие 35 в корпусе упругодеформируемого резцедержателя 31, так какшпиндель 6 вращается, рабочая жидкость может попадать в отверстия 1618 в его хвостовике 15 два раза заоборот; при перекрытии проходных се1315141 для инструмента,чений.отверстий 22 и 16, 18 и 23,Благодаря выполненным во втулке 19кольцевым канавкам 20 и 21 рабочаяьжидкость поступает из отверстия 13корпуса 12 в отверстие 22 втулки 19и отводится из отверстия 23 втулки19 в отверстие 14 корпуса 12 при любом угловом положении втулки 19, Что бы обеспечить заданную ориентациюбольшой и малой осей эллиптическогопоперечного сечения обрабатываемойдетали 11, угловое положение втулки19 следует соотнести с угловым положением закрепленной в патроне 10 обрабатываемой детали 11 и зафиксировать втулку 19 относительно корпуса12,При максимальном перекрытии проходных сечений отверстий 22, 16, 18и 23 давление рабочей жидкости в гидравлической полости 33 будет максимальным, прогиб упругодеФормируемойстенки 34 и дополнительное перемещение резца 32 тоже будут максимальными - происходит Формообразование участка поперечного сечения обрабатываемой детали 11, соответствующегорасположению малой оси эллипса. Принесовпадении проходных сечений отверстий 22, 16 и 18, 23 давление рабочей жидкости в гидравлической полости 33 будет минимальным, прогиб упругодеФормируемой стенки 34 и дополнительное перемещение резца 32 тоже будут минимальными - происходит Формообразование участка поперечного сечения обрабатываемой детали 11, соответствующего большой оси эллипса.КонФигурация переходных участков поперечного сечения детали 11 зависитот соотношения диаметров отверстий22, 16 и 18, 23 и диаметра хвостовика 15 шпинделя 6.Установленный на выходе из гидравлической полости 33 электроуправляемый дроссель 37 обеспечивает величину разности между максимальными минимальным давлениями рабочей жидкости в гидравлической полости 33,необходимую для получения заданногосоотношения между большой и малойосями эллиптического поперечного сечения обрабатываемой детали 11; чемменьше его проходное сечение, тем.меньше разность давлений в гидравлической полости 33, а при полностьюперекрытом дросселе 37 эта разностьравна нулю. 6Команды на изменение величины рабочего проходного сечения электроуправляемого дросселя 37 поступают через усилитель от путевых выключателей 24, установленных на станине 1 на расстояниях, соответствующих заданному закону изменения овальности поперечного сечения обарабатываемой детали 11, и срабатывающих при наез- де на них стола 4.Втулка 19 может быть выполнена с различным количеством отверстий для подвода рабочей жидкости к гидравлической полости 33 упругодеформируемого резцедержателя 31,Применение предложенного способа позволяет расширить технологические возможности обработки Фасонных тел вращения при одновременном упрощении конструкции станка. Формула изобретения 1. Способ обработки тел вращенияс Фасонной образующей, согласно которому Форму сечения установленнойв шпинделе заготовки получают путемпродольного и поперечного перемещений установленного в резцедержателеинструмента, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышенияточности обработки путем упрощениякинематики станка, поперечное перемещение инструмента осуществляют посредством импульсов давления, создаваемых вращением шпинделя и передаваемых на резцедержатель, амплитудукоторых изменяют в соответствии сизменением поперечного сечения детали.2. Станок для обработки тел вращения, содержащий основание, на котором установлены шпиндельная головка, резцедержатель с инструментом икопирное устройство; а также путевые выключатели и дроссель, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что шпиндельная головка снабжена золотником,установленным на хвостовике шпинделяс возможностью взаимодействия с резцедержателем и дросселем,3. Станок по и, 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что резцедержательвыполнен в виде корпуса с полостью,одна из стенок которой выполнена упругой и снабжена крепежным элементом 25 30 35 40 45 50 551315 41 17 иг,Фиг. Ф Составитель А. КорниловРедактор Г. Волкова Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши 2240/9ВН Зак Подписноекомитета СССР и открытииушская наб., д, 4/5 г. Ужгород, ул, Проектная,Отдодрабочеижидкос Тираж 975 ИИПИ Госудярственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Р Производственно-полиграфическое предприя аддоддпчеаидкости