Способ обработки шариков и станок для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 144 О 672 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Белорусский политехнический институт(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ Ц 1 АРИКОВ И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУП 1 ЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано в шарикоподшипниковой промышленности. Цель изобретения - позышение качества обработки. Способ предусматривает обкатывание шариков 3 средой под давлением по внутренней поверхности инструмента н вращение инструмента 1 вокруг оси, совпадающей с центром сферической рабочей поверхности инструмента 2, совмещая обработку с загрузкой (выгрузкой) обрабатываемых шариков 3. В станке установку инструментов 1 осуществляют в гнезда барабана, вращающегося относительно оси симметрии, проходящей через центр сферической рабочеи поверхности инструмента 2, а полости канавок соединены с камерой в виде полого тора, охватывающей инструменты 1, взаимодействующие своими нерабочими торцами с дополнительными торовыми эластичными камерами, соединенными с полым тором. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к абразивной обработке и может использовано в шарикоподшипниковой промышленности.1 Яель изобретения - повышение качества обработки.На фиг. 1 показана схема, поясняющая способ обработки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - станок для реализации способа; на фиг. 4 - то же, вид сверху (повернуто); на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг, 4; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг, 6.Способ заключается в том, что верхний инструмент 1 с внутренней цилиндрической поверхностью вращают со скоростью о относительно оси, совпадающей с центром сферической рабочей поверхности нижнего инструмента 2, который вращают со скоростью Й 2 и вокруг своей оси симметрии и выполняют в виде шарового сегмента. При этом обрабатываемые шарики 3 размещают в кольцевой канавке, образованной наружной поверхностью втулки 4 соосно инструменту 1 и торцовой поверхностью крышки 5, соединенной неподвижно с инструментом 1 и втулкой 4. Втулка 4 заглушена фланцем 6 и имеет тангенциальные сопла 7, соединяющие ее внутреннюю полость с кольцевой канавкой 8. При этом крышка 5 имеет осевое отверстие, соединяющееся с источником среды под давлением (сжатым воздухом).Таким образом, внутренняя полость нтул ки 4 образует камеру расц 1 иреция сжатого воздуха, поступаюи 1 его от сети н кольцевую канавку 8 через тангенциальные сопла 7. При этом, при поддержании постоянного оптимального зазора между сферическими поверхностями инструментов 1 и 2 в кольцевой канавке образуется вихревой поток, увлекающий обрабатываемые шарики 3, заставляя их вращаться с относительной скоростью о,"и переносной Йнокруг параллельных осей. При этом ось переносного (планетарного) вращения инструмента 1 проходит через центр сферической рабочей поверхности инструмента 2 и перпендикулярна оси е о вращения. Угол же Л между осями симметрии инструментови 2 изменяется в процессе обработки, Это нринодит к изменению направлений между реакциями в точках 0 контакта обрабатываемых шариков 3 с инструментом 2 и силами их веса б. Таким образом, создается момент, (фиг. 1,), Обеспечивающий поворот шариков 3 относительно касательной т с переменной скоростью ю р. Этому способствует сила трения шариков 3 о рабочую поверхность инструмента 2, которая за один оборот каждого шарика 3 вокруг оси инструмента 1 периодически меняет свое направление по отношению к скорости центра о,. Таким образом, данный способ обеспечивает гарантированное двухосное вращение шариков 3 и тем самым - более равномерноеи штуцеры 34 (фиг, 5), соединяющие ту же полость с внутренними полостями втулок 4. Кроме того, внутренняя полость камеры 32 связана внутренними полостямя дополнительных торовых эластичных камер 35, воздействующих на торцы крышек 5 и обеспечивающих самоустачовку инструментов 1 относительно рабочей поверхности инструмента 2 и поддержания между их сферическими поверхностями требуемых зазоров,Я 55 абразивное воздействие на обрабатываемую поверхность.Станок для осуществления способа содержит верхние инструменты 1, выполненные в виде цилиндрических втулок с внутренней рабочей поверхностью, нижний инструмент 2 со сферической рабочей поверхностью, между которыми размещаются обрабатываемые шарики 3; втулки 4 и крышки 5 соединяются неподвижно с инструментами 10 1 и фланцами 6, при этом тангенциальные сопла 7 соединяют полость втулок 4 с кольцевыми канавками 8, в которых размещены шарики 3. Станок содержит также привод вращения инструмента 2, включающий электродвигатель 9 (фиг. 5), приводные шестеренки 10,11, размещенные в редукторе, корпус 12 которого расположен во фланце3, установленном неподвижно на опорах 14, а крышка 15 редуктора закреплена неподвижно на центрирующем элементе 20 16 с возможностью подналадочного перемещения в цем в направляющих. Станок содержит также приводы вращения шариков 3 относительно инструментов 1 и инструментов 1 относительно инструмента 2, включающие приводную шестерню 17, установленную на залу шестерни 11, шестерню 18, установленную на валу 19, во фланце которого (см, фиг. 4) просверлены радиальные отверстия, соединяющиеся с осевым отверстием, которое соединяется, в свою очередь, с осевым отверстием, выполненным в неподвижном флацче 20, н котором установлен штуцер 2 со ц.;а. гоь". 22 подачи сжатого воздуха от сети (фиг. 4). Фланец 20 соединен неподвижно с втулкой 23, установленной неподвижно ,: основании 24 (фиг. 3) с возможц остью подналадочного осевого перемещения при этом фланец вала 19 собран неподвижно со втулкой 25, имеющей осены отверстия, соединяющиеся с радиальнь оп.ерстием фланца нала 9. На втулке 25 неподвижно установлены фланцы 26,27 40 с внутренней полостью 28, соединяющейсяс оссными отверстиями втулки 25, и крутящий момент от вала 19 передается фланцами 26,27 от фланца нала 9 втулке 25 и к фла:-щу 29, соединенному неподвижно 4 с фланцем 26, на котором неподвижнозакреплен барабан 30 и кронштейн 31.охватывающие своими валиками торовую камеру 32, н которой установлены штуцеры ЗЗ, соединяющие ее внутреннюю полость с отверстиями в кронштейнах 31обеспечивающих оптимальную кчнематику шариков 3 в кольцевых канавках 8. С этой целью инструменты 1 установлены во втулках 36 с возможностью осевого перемещения в направлении к центру. Возможность соприкосновения торцов инструментов 1 с рабочей поверхностью инструмента 2 в процессе обработки и сферической наружной поверхностью установочного элемента 37 ограничивается подпором сжатого воздуха, исходящего из кольцевых канавок 8. При этом сферические поверхности инструмента 2, центрирующего элемента 16 и установочногс 1 элемента 37 выполнены одинакового радиуса,Станок содержит также загрузочное и разгрузочное устройства. Загрузочный бункер 38 установлен во втулке 39, расположенной на кронштейне 40, жестко связанном с опорами 14, при этом бункер 38 установлен в загрузочное окно центрирую- щего элемента 37, а внутри его ус; ановлен цилиндр 41 таким образом, что между его наружной поверхностью и внугренней поверхностью бункера 38 образуется пространство, заполненное шариками 3, из которого они под собственным весом попадают в кольцевую канавку 8. В бункер 38 шарики 3 попадают из загрузочного лотка 42. -Лоток 43 для выгрузки обработанных шариков 3 из рабочей зсны станка связан неподвижно с установочным элементом 37 и закреплен на огорах 14. 1 ля уменьшения шума при выгрузке шариков 3 и избежания их повреждения на центрирующем элементе 16 и установочом элементе 37 размешена неподвижно нгиравляюиая втулка 44, выполненная, например, из пластмассы и, обеспечивающая попадание шариков 3 в лоток 43. Такое крепление лотка 43, втулки 44 и бункера 38 с установочным элементом 37 и центрирующим элементом 16 позволяет устранить погрешности сборки и обеспечить совпадение оси симметрии уста;-,овочного элемента 37 с осью вращения барабана 30, а ось вращения самого бараоана совместить с осью вращения инструмента 2 и разместить точку их перес"чения в центре сферической рабочей поверхности инструмента 2. Станок содержит также регул ируемь;е круговые направляющие кач:ния, обеспечивающие возможность регулирования зазора между внутренней поверхностью барабана 30, наружной поверхностью установочного элемента 37, а также наружной поверх. ностью центрирующего элемента 16 и рабочей поверхностью инструмента 2. С этой целью с открытого торца барабана 30 (фиг. 3) устанавливается на его наружную поверхность кожух 45 (чем увеличивается жесткость барабана 30), который опирается на тела качения 46 (шарики, ролики), обкатывающиеся на направляющей 47, ус 5 10 15 20 25 30 с 40 45 50 55 тановлечной неподвижно в сепараторе 48, разделяюшем рабочую зсну направляющей от зоны возврата тел качения 46, и призмы 49, внутри которой обргзоваьа зона возврата тел качения, ксторая образовгна, в свою очегедь, поверхность сепаратора и желобом, вь:полнень:м на замыкающей планке 50. При этом сепаратор 48 и замы. кающая планка 50 соедчнены с двух сторон крышками 31 и установлены в призме 49, в которой устаноьлена неподвижно гайка 52, связаннан с регулировочным винтом 53 установленьь:. с возможностью вращения и отсутствием постуательного движения относите,"ьио кронштйна 54, установленного неподвижно нг основании 24. Призма 49 предохраняется от вращения относи ельно регулировочного винта 53 с помощью штифта 55. Между риз.ой 49 и кронш гейном 5 распслогена при:гдка 56.Для отьсда из рабочей зоны станка СОЯ и шламе к ц.:три уюгцему элементу 16 крепятся с двух сторон кожуха 57,58 (фиг. 3)Станок работает следующим образом.Обрабатыраемь 1 е шарики поступают из загрузочного лотка 42 и г.од собственным ве"ом из загрузочного бункера 38 пог,а- дают в кольцевую канавку 8. Включается двигатель 9 и вра;цеие через шестерни 10, 1 пере даютс";. инструменту 2. Через шестерни 17,18 воапг.:е также передае.,ся алу 19 и фланца 26,27 барабану 30,рои итсиам 3. , камере 32. После включения с;атс:о ь;,д.;а от,е,и, ои попадает в осе:зо; о 1:;еГрстиг а.-. 19 через отверстия втулки "5 попадает в полость 28, отверстия ь кронитей 1 а., 3. и Во Внутреннюю полость камеры , откуда он поступает во внутрен:ою по ш ", втулки и через сопло 7 -- в кольцов. ге ка.вк;. 8. Он поступает также и го внугеиине полости элас", ичных камер 35, чем об":спе;ивается установление требуем.; заз .ров а выходе сжатого во:духа из струьета 1 и тем самым достжеия тр:.1. е,ой .корости обкатывания шариов пс,"кочик поверхностям инструментов 1. 1"1 ос,:е прохождения каждоГо кз инстру.дентов 1:д сфе ической поверхности инстпумента 2 его кольцевые канавки 8 совмещаются с отверстием направляюшей втулки -.1 и цезарипопгдаот в разгрузо.ный лоток 43. размещенный выше загрузочного лотка 42. Это обеспечивает. при необходимости, направление обработанных шариков вториво в загрузочный бункер 38. При обработке ,Ж подаегсд .;а рабочую поверхность инс-.румета 2 со сгоронь; кожуха 57.После ооработки всей патии ; ариков прекращается их эдгча з загрузочный лоток 42 и после в ир,зки шариков 3 из последней канавкиотключаются подача СОЖ, сжатого воздуха и вращение элекро. двигателя 9, 1440672Формула изобретения1. Способ обработки шариков, заключающийся в том, что их размещают в полости между верхним инструментом и вращающимся вокруг своей оси нижним инструментом, а шарики обкатывают по внутренней поверхности верхнего инструмента, который перемещают относительно нижнего инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, нижний инструмент берут в виде шарового сегмента, а перемещение верхнего инструмента осуществляют вокруг оси, перпендикулярной к оси вращения нижнего инструмента и пересекающей последнюю в центре его сферической рабочей поверхности.2, Станок для обработки шариков, содержащий основание, шпиндель нижнего инструмента и смонтированные на приводнс а устройстве цилиндрические втулки с каныками для размещения шариков, соединенными посредством тангенциальных сопл с источником среды под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, приводное устройство выполнено в виде соосно смонтированных на основании с возможностью вращения вокруг оси, пересекающей и перпендикулярной оси шпинделя нижнего инструмента, цилиндрического барабана, несущего цилиндрические втулки, установленные с возможностью их осевого перемещения, и камеры в виде полого тора, охватывающего цилиндрические втулки и соединяющего их канавки с источником среды под давлением, при этом станок снабжен дополнительными торовыми эластичными камерами, соединенными с полым тором и расположенными между ним и нерабочими торцами цилиндрических втулок.ен М едактор М. Товтицаказ 6018/ 6НИИПИ Государст113035Производственно-п Составитель А. КозловаТехред И. ВересТираж 678о комитета СССР по деламква, Ж - 35, Раушская нафическое предприятие, г. У Корректор С, ЧерниПодписноеизобретений и открытиб., д, 4/5жгород, ул. Г 1 роектная, 4