Устройство для базирования изделий

О П И С А Н И Е (1 И 831501ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсни кСоциалистическикРеспублик(6 ) Дополиительиое к авт, свид-ву43 (22)Заявлеио 25.09.79 (2) 28215 ЗО/25-08 (51) М, Кл. с присоединением заявки РЙ.СССР по лелем изооретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЗИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при обработкеили контроле изделий, представляющих собой, например ступенчатые валььИзвестно устройство для базирования изделий, содержащее корпус, с опорами5 жидкостного трения сообшенных с внешним источником. давления, в которых с зазором расположено обрабатываемое или контролируемое изделие. Опоры жидкостного трения выполнены в нем в виде разъемных гидростатических подшипников с бесконтактными пневматическими уплот нениями, в которых установлены шейки изделия, представляющего собой вал. Это устройство благодаря жидкостному трению, позволяет также добиться, достичь высокой точности и производительности выполняемых операций, в частности шлифования шпинделей токарных станков Ц. Но оно тоже имеет ограниченные функциональные возможности,. так как позволяет создавать осевой натяг, только при обработке изделий с коническими шейками и не позволяет осутцествлять осевые перемещения иэделияЦель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, а именно осуществление с помощью устройства осевого натяга или осевых перемещений изделия в процессе выпол. - нения технологических операций. Указанная цель достигается тем, что в корпусе устройства для базирования деталей выполнена по меньшей мере одна рабочая полость линейного гидродвигателя или пневмодвигателя, исполнительным элементом которого является изделие, входящее своим торцовым участком в эту полость, которая отделена от окружающей среды уплотняющими зазорами, расположенными между поверхностями корпуса и изделия.Оля осуществления осевых перемещений изделия в двух направлениях рабочие полости расположены со стороны противоположных торцовых участков изделия1501 ф 5 0 15 20 25 30 35 40 45 5055 Упомянутая дренажная полость снаружи окружена уплотнительной полостью, образованной совокупностью соединенных между собой и с источником давления воздуха кольцевых канавок 24, выпол 3 83 и соединены между собой и источником давления через управляющее устройство.На фиг. 1 изображено устройство для базирования изделия в,форме тела вра,щения с созданием осевого натяга, продольный разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - устройство для базирования изделия плоского с осевыми перемещениями, продольный разрез на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.Устройство для базирования изделия в форме тела вращения, например ступенчатого вала (фиг. 1 и 2) содержит корпус, образованный основанием 1, стойками 2, крышками 3 с вкладышами 4 и 5, в которых выполнены опоры жидкостного трения, в данном случае, разъемные гидростатические с несущими карманами 6, соединенными с источником давления через дроссели 7. В гидростатических опорах расположено иэделие-вал 8, в котором имеется отверствие 9, обрабатываемое шлифовальным кругом 10 Изделие 8 приводится во вращение шпин.ь делем 11 через муфту 12 и захват 13. В шпинделе 11 имеется устройство 14 регулирования длины муфты 12. В корпусе в качестве исполнительного элемента линейного гидродвигателя, в данном . случае поршня, с зазором расположено изделие 8, направляемое гидростатическими опорами. Во вкладьппах 4 и 5 выполнена кольцевая рабочая полость 15 линейного гидродвигателя, отделенная от окружающей среды с одной стороны уплотняющим зазором 16 гидростатической опоры, образованным поверхностями вкладышей 4 и 5 и шейки 17 вала 8 в зоне собственно гидростатической опоры, и с другой стороны уплотняющим зазором 18 между вкладышами 4 и 5 и другой шейкой 19 вала 8. Рабочая полость 15 гидродвигателя и несущие карманы 6 гидростатической опоры с уплотняющими зазорами 16 и 18 окружена дренажной . полостью, образованной системой соединенных между собой и со сливом 20 кольцевых канавок 21 и 22, выполненныхво вкладышах 4 и 5 в зоне зазоров 16 и 18, и канавок 23, выполненных в нижнем вкладыше 5 между стыкуемыми поверхностями вкла дышей 4 и 5. ненных во вкладышах 4 и 5 и зоне зазоров 16 и 18, и канавок 25, выполненных в верхнем вкладыше 5. Рабочая полость 15 может быть соединена с манометром 26 и чада регулируемые сопротивления 27 и 28 соответственно с иоточником давления и со сливом. Обе опоры изделия 8 выполнены аналогично.Устройство работает следующим образом При поднятых крышках 3 с вкладышами во вкладыши 4 и 5 устанавливают изделие 8, закрывают крышки 3 соединяют изделие 8 захватом 13 с муфтой 12, устройством 14 устанавливают длину муфты 12 и соответственно положение изделия 8 вдоль оси. Включают давление смазки. При этом смазка через дроссели 7 попадает в несущие карманы 6 гидростатических опор изделия и, вытекая из них через уплотняющий зазор 16, жестко центрирует на тонком слое смазки изделие 8 во вкладышах 4 и 5 Часть масла иэ карманов 6 вытекает в рабочую полость 15 линейного гидродвигателя, из которой оно вытекает через уплотнительный зазор 18 в кольцевую канавку 21 дренажной прлости. При этом в полости 15 устанавливается давление смазки, величина которого, контролируемая по манометру 26, тем больше, чем выше давленйе источника, чем больше зазор 16 и чем меньше зазор 18. Это давление действует на иэделие, создавая осевую силу, пропорциональную давлению в полос-. ти 15 и разности площадей поперечныхсечений шеек 17 и 19 изделия 8. Таким образом создается необходимый осевой натяг изделйя. Осевую силу можно изменять,с помощью управляемых сопро:- тивлений 27 и 28; С увеличением (уменьшением) сопротивления 28 и уменьшением (увеличением) сопротивледия 27 давление в полости 15 растет (,падает). Таким образом его можно менять от давления источника (сопротивление 27 открыто, сопротивление 28 закрыто) до 0 (сопротивление 27 закрыто сопротивле ние 28 открыто). Предлагаемое устройство позволяет осуществлять и осевыеперемещения изделий 8. Для этого необходимо, чтобы соединение шпинделя 11с изделием 8 было упруго-податливым.В таком случае при соединении полости15 поочередно со сливом и источникомдавления, например, с помощью установленных взамен управляемых сопротивлений 27 и 28 золотников, изделие 8831501 638 дренажной полостью 39, соединеннойс атмосферой каналами 40, выполненны. ми в углах аэростатических опор . Вполостях 35 и 36 установлены огранив 5 чители 41 хода изделия 29. В изд.лии выполнены отверстия 42 для входаи выхода шлифовального круга 30. Встыке основания 32 и крышки 33 выполнены разгрузочные канавки 43, соеди10 ненные с атмосферой. осциллирует вдоль оси.с амплитудой,пропорциональной давлению источника иподатливости соединения шпинделя 11 сизделием 8. Масло, вытекающее изполости 15 в канавку 21 и из кариано6 в канавки 22 и 23 через слив 20стекает в бак, Давление воздуха в канавках 24 и 25 предотвращает псаадание в полости устройства загрязненнойизвне и вытекание смазки через зазорыи стыки наружу. Шпиндель 11 черезмуфту 12 и захват 13 вращает изделие8 на слое смазки, при этом давление вполости 15 обеспечивает осевой натягили осевое перемещение изделия в про- .15цессе шлифования отверстия 9 изделия8 кругом 10. Если вместо круга 10 вотверстие 9 ввести датчик контроля поверхности отверстия, например бесконтактный пневматический, то можно контролировать качество отверстия 9, напримерего биение относительно опорных шеекизделия 8,, После окончания обработки и контро -ля выключают источник смазки и источ. - 25ник воздуха, поднимают крышки 6, снимают готовое и устанавливают новое изделиедля обработки в указаннойпоследовательности. Таким образом, расширяютсяфункциональные возможности устройствадля базирования изделий, что позволяетдополнительно повысить точность и производительностьобработки или контроляизделий, а также расширить возможностиэтих операций. 35 В устройстве для базирования изделия 29 (фиг, 3 и 4) в виде призматического прямоугольного сечения шлифуется кругом 30 паз 31. Изделие 29 расположено в разъемном корпусе, состоящем из основания 32 и крышки 33. В корпусе выполнены аэростатические опоры изделия, сопла 34 которых соединены.с источником давления воздуха, В осно вании 32 и крышке 33 образованы рабочие полости 35 и 36 линейного гидропривода через управляющее устройство, на. - пример золотник 37, соединенные с источником давления воздуха. Обрабатываемое или контролируемое изделие 29 расположено в упомянутых аэростатических опорах в виде исполнительного элемента линейного гидродвигателя. Рабоче полости 35 и 36 гидропривода отделены от окружающей среды уплотняюшимй зазорами 38, равными зазорам аэростатических опор изделия, Аэростатические опорыизделия отделены от уплотняюшего зазора Устройстю работает следующим образомПри поднятой крышке 33 в основание 32 устанавливают изделие-брусок 29, закрывают крышку 33, включают давление воздуха. При этом воздух, проходя через сопла 34 и зазоры аэростатических опор, жестко центрирует изделие 29 с зазором в корпусе, образованном основанием 32 и крышкой 33, лишая брусок пяти степеней свободы и оставляя ему возможность продольного перемещения. Золотник 37 поочередно соединяет полости 35 и 36 гидропривода с источником давления и с атмосферой. При этом изделие как поршень совершает возвратно-поступательное движение в аэростатических опорах. Соответствующие направления движения воздуха й . бруска показаны на фиг. 3 сплошными и пунктирными стрелками.Остановив брусок в одном из крайних положений, вводят в одно из двух отверстий 42 шлифовальный круг 30 включают его вращение и возвратно-поступательное осевое перемещение бруска и шлифуют канавку 31. При этом брусок в процессе шлифования изолирован от корпуса устройства тонким слоем воздуха, что повышает точность шлифования. В конце хода брусок упирается в ограничители 41, но при этом круг 30 выходит в отверстие 42. Вместо круга 30 в канавку 31 можно ввести датчик устройства для контроля канавки. Таким образом расширяются функциональные возможности устройства для базирования изделий при обработке или контроле, поскольку оно может слу 1 кить осевым приводом изделия. После окончания обработки и контроля, давление воздуха выключают крышку 33 поднимают, вынимают обработанное изделие 29, устанавливают новое изделие и начинают его обработку в указанной последовательности.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и производительность . операций и открывает8315 новые технологические возможности приобработке и контроле изделий. Формула изобретения Устройство для базирования изделий, содержащее корпус с опорами жидкостного трения, сообщенными с внешним источником давления, в которых располо жено обрабатываемое или контролируемое изделие, о т л и ч.а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в корпусе выполнена, по меньшей мере, одна рабочая 1 полость линейного жидкостного двигателя, исполнительным элементом которо 01 8го является изделие, входящее одним изсвоих торцовых участков в эту полость,которая отделена от окружающей средыуплотняющими зазорами, образованнымимежду поверхностями корпуса и изделия.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью осуще. -ствления осевых перемещений изделия идвух направлениях, рабочие полости расположены со стороны противоположныхторцовых участков изделия и соединенымежду собой и источником давления через управляющее устройство.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР504343, кл, В 24 В 47/08, 1877.