Устройство для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1734989 РЕСПУБЛИ 1)5 В 24 В 39/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Р( с 11Ф ЯМА(56) Авторское свидетельство СССРВ 209507, кл, В 24 В 39/00, 1967,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВИБРОНАКАТЫВАНИЕМ(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов давлением, Цель изобретения - повышениеточности, Устройство имеет корпус, содержащий плату, державку, стакан. В стакане размещены кольца, а также резиновая подложка и каретка. В кольцах выполнены направляющие. Одно кольцо имеет сегментные опоры, установленные на призме, выполненной в подвижном кольце. Каретка снабжена внутренней полостью, заполненной виброгасящим материалом. В нем зафиксирована накатная головка, которая через цапфы связана шатуном 14 с эксцентриковым механизмом 16, Последний снабжен возможностью регулирования эксцентриситета е. Головка имеет деформи-. рующий элемент, При вибронакатывании каретка совершает осцилляционное движение по направляющим. Вибрации, возникающие вследствие контакта1734989 деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью и трения в шариковых направляющих, не суммируются, а локализуются изолирующей средой в виде материала, который к тому же их поглощает, Аналогичную функцию виброгасителя выполняет люфтовыбирающая подложка, Предлагаемое устройстИзобретение относится к станкостроению, технологии машиностроения и приборостроению и предназначено для образования регулярных микрорельефов (РМР) на плоских поверхностях вибронакатыванием.Известно устройство к вертикально- фрезерному. станку для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащее корпус, установленную на шариках горизонтальную каретку с накатной головкой и связанный с ними приводной эксцентриковый механизм.Недостатки данного устройства заключаются в том, что вибрации, создаваемые работой эксцентрикового механизма, а также непостоянством усилия трения в направляющих корпуса и каретки и при контакте инструмента с обрабатываемой поверхностью, приводят к искажению теоретического профиля границ синусоидальной канавки, вследствие чего снижаются (особенно на поверхностях большой протяженности) точность и стабильность воспроизводимого РМР. Применение станков с ЧПУ способствует повышению точности и стабильности процесса вибронакатывания. Однако достигнутый эффект может быть значительно повышен путем снижения дестабилизирующего воздействия на процесс указанных вибраций. Последние не позволяют обеспечивать технологически создание РМР без отклонений от расчетных значений параметров режима составленной программы, получить методом вибронакатывания РМР с плотностью более 9 - 12 элементов на 1 мм . Что же2 касается создания мелкоячеистых РМР виброударным методом, то он не пригоден для обработки протяженных поверхностей изза резкого снижения стойкости инструмента,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащее корпус и эксцентриковый механизм, сообщающий через во позволяет снизить дестабилизирующее воздействие вибраций на направляющие корпуса и каретки, а также на деформирующий элемент. Кроме того, устройство позволяет расширить технологические возможности метода вибронакатывания при его осуществлении на станках с ЧПУ, 4 ил. шатун осцилляционное движение накатнойголовке, размещенной симметрично на вертикальной каретке, которая установлена нашариках, расположенных в верхних и ниж 5 них направляющих корпуса, иэ которых верхние выполнены самоустанавливающимисяв процессе обработки за счет поворотов вовзаимно перпендикулярных плоскостях.Данное устройство за счет самоустанав 10 ливания накатной головки обеспечивает последней более плавное перемещение впроцессе обработки, Однако оно имеет недостатки, которые заключаются в том, чтоповороты верхних направляющих корпуса,15 воспринимающих усилие вибронакатывания, приводят к отклонению траекториидвижения инструмента от расчетной синусоиды, оказывают ударное воздействие нанижние направляющие корпуса, вызывая20 вибрации, В результате снижаются точность и стабильность воспроизводимогоРМР.Цель изобретения - повышение точности регулярного микрорельефа путем сни 25 жения вибраций направляющих,Указанная цель достигается тем, что вустройстве для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащемкорпус, накатную головку с деформирую 30 щим элементом и каретку, установленнуюна шариках, расположенных в верхних инижних направляющих, одни из которыхвыполнены самоустанавливающимися, связанную шатуном с механизмом осцилляци 35 онного движения, в каретке выполненавнутренняя полость с виброгасящим материалом, при этом устройство снабжено стаканом с верхним и нижним посадочнымикольцами, виброгасящей подложкой, а на40 накатной головке выполнены цапфы, приэтом накатная головка установлена в полости каретки и связана с выполненным в видевилки шатуном упомянутыми цапфами, аверхние и нижние направляющие размеще 45 ны симметрично оси стакана в соответственных посадочных кольцах, причемверхние направляющие установлены неподвижно, а нижние выполнены самоустанавливающимися и подпружинены к каретке виброгасящей подложкой,На фиг. 1 изображено устройство для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, общий вид; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - нижние направляющие, выполненные в кольце; вид Б на фиг.3; на фиг.4- нижнее посадочное кольцо. Устройство содержит корпус, состоящий из платы 1, резьбовой державки 2, стакана 3. Державка 2 предназначена для крепления устройства к шпиндельной бабке вертикально-фрезерного станка с ЧПУ, В стакане 3 размещены кольца 4 - 6, а также кольцевая подложка 7 из резины и каретка 8, Верхнее кольцо 4 и нижнее 6 являются посадочными. Верхнее установлено неподвижно, а нижнее за счет минимального гарантированного зазора выполнено подвижным, В кольце 4 выполнены верхние, а в.кольце 5 нижние Ч-образные направляющие. Под направляющими кольца 5 имеются выступы, представляющие сегментные опоры 9 с единым радиусом обката В (фиг. 3). Кольцо 6 снабжено наклонными диаметральными пазами, образующими призму с гранями 10 (фиг. 4). На них с возможностью поворота (за счет скольжения) вокруг центра радиуса К опираются сегментные опоры 9. Их смещение по ширине относительно пазов с гранями 10 предотвращено тем, что в них размеры В выполнены посадочными, Лежащая на дне стакана 3 кольцовая подложка 7 из резины обеспечивает виброгашение и выборку люфтов в шариковых- направляющих, даже в случае их выработки. Каретка 8 снабжена внутренней полостью, заполненной виброгасящим материалом 11, например эпоксидным компаундом УП - 532/11 ОСТ 5,8224 - 81. В нем симметрично каретке зафиксирована накатная головка 12, цапфы 13 которой выведены наружу и шатуном 14 соединены с расположенным в кронштейне 15 эксцентриковым механизмом 16, Последний снабжен устройством для регулировки эксцентриситета е и шаговым двигателем (не показаны). Соединение напрямую накатной головки 12 с эксцентриковым механизмом 16 уменьшает при вибронакатывании вибрации накатной головки, так как уравновешивает реакции в верхних более нагруженных, чем нижние, опорах каретки и корпуса. Давление деформирующего элемента 17 накатной головки 12 на плоскую поверхность регулируется сжатием тарированной пружины 18 с помощью винта 19.Устройство работает следующим образом.При вибронакатывании эксцентриковый механизм 16 сообщает каретке 8 осцилляционное движение по верхним и нижним направляющим, расположенным на кольцах 4 и 5 стакана 3. При этом усилие обработки поджимает каретку 8 к верхним направляющим кольца 4, а упругая подложка 7 поджимает нижние направляющие кольца 5 через кольцо 6 к каретке 8, Вибрации, возникающие вследствие контакта деформирующего элемента 17 с обрабатываемой поверхностью и вследствие трения в шариковых направляющих, не суммируются, а наоборот, локализуются изолирующей средой в виде материала 11, который к тому же их поглощает. Аналогичную функцию виброгасителя выполняет люфтовыбирающая подложка 7.Нижние направляющие в кольце 5 имеют три степени свободы: качание на сегментных опорах 9 относительно горизонта; поворот вокруг оси вращения стакана 3 на базе кольца 6; перемещение вдоль оси вращения стакана 3 на базе кольца 6,Это обеспечивает правильную установку каретки по верхним и нижним шарикам и свободу ее горизонтального перемещения без ударных нагрузок на направляющие.При этом выполнение верхних направляющих неподвижными, а нижних самоустанавливающимися и размещение их на посадочных кольцах в стакане устраняет искажения, привносимые с эффектом самоустанавливания в синусоидальную траекторию движения деформирующего элемента 17 по обрабатываемой поверхности.Изготовлен экспериментальный образец заявляемого устройства, установленного на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, С его помощью по управляющей программе на экспериментальные направляющие с размерами 500 х 20 мм нанесен РМР с расчетной плотностью 15 элементов на 1 мм .2 Контроль, осуществлявшийся их подсчетом на микроскопе УИМ, подтвердил соответствие изделия расчетным параметрам программы.Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет: снизить деста 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 билизирующее воздействие вибраций на направляющие корпуса и каретки, а также на деформирующий элемент и, тем самым, повысить точность и стабильность воспроизводимого накатной головкой РМР; устра 55 нить искажения, привносимые с эффектом самоустанавливания в синусоидальную траекторию движения деформирующего элемента по обрабатываемой поверхности; расширить технологические возможности как метода вибронакатывания, так и станковс ЧПУ за счет их совместного использования и не только программировать, но и технологически обеспечивать создание РМР с плотностью более 12 элементов на 1 мм на2 поверхностях большой напряженности,Формула изобретения Устройство для обработки плоских поверхностей вибронакатыванием, содержащее корпус, накатную головку с деформирующим элементом и каретку, установленную на шариках, расположенных в верхних и нижних направляющих, одни из которых выполнены самоустанавливающимися, связанную шатуном с механизмом осцилляционного движения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулярного микрорельефа путем снижения вибраций направляющих, в каретке выполнена внутренняя полость с виброгасящим материалом, при этом устройство снабжено 5 стаканом с верхним и нижним посадочнымикольцами, виброгасящей подложкой, а на накатной головке выполнены цапфы, при этом накатная головка установлена в полости каретки и связана с выполненным в виде 10 вилки шатуном упомянутыми цапфами, аверхние и нижние направляющие размещены симметрично оси стакана в соответственных посадочных кольцах, причем верхние направляющие установлены не подвижно, а нижние выполнены самоустанавливающимися и подпружинены к каретке виброгасящей подложкой.1734989 25 30 35 4050Составитель В. АрефьевРедактор Н. Лазоренко Техред М,Моргентал КорректорЛ. Бескид Заказ 1774 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101