Ленточно-шлифовальный станок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОсудАРстВенныЙ нОмитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И ОТНРЪтий(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 36020 Э, кл. В 24 В 21/16, 1 970(прототип),(54) (57) 1. ЛЕНТОЧНО-ВЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК для обработки крупногабаритных изделий, содеркащий шпиндель изделия и расположенный на нем узел его крепления, а также установлен ный на станине стол, несущий ленточно 3151). В 24 В 21/02 // В 24 В 21/16 шлифовальную головку с механизмом перемещения шлифовальной ленты на врезание, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения произвоцительности обработки, станок снабжен узломрегулирования продолжительности врезания абразивной ленты, выполненным ввице установленного с возможностью взаимодействия с механизмом перемещенияленты кулачка, кинематически связанногос вращением шпинделя изделия,2, Станок по п. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что узел креплениявыполнен в вице грибка с полостью нарабочей поверхности, ограниченной кольцевым островершинным гребнем, приэтом в указанной полости расположеноклеюшее вещество, а в корпусе грибкаустановлено нагревательное устройство.Изобретение относится к денточношдифовальным станкам пля обработки крупногабаритных тонкостенных цеталей.Известен станок цля ленточного шлифования тонкостенных петадей, сопержаший шпинцель иэцелия и расположенный на нем узел его крепления, а таиже установленный на станине стол, несущий/ленточно-шдифовальную головку с механизмом перемещения шлифовальной ленты О на врезание ( 11Нецостатком известного станка явдя- ется то, что он имеет значительные габариты, цля установки изделия требуются массивные установочные кольца цля фиксации его торца. Все это снижает общую произвопительность обработки на цаином, станке.Бель изобретения - повышение проИзвоцительности обработки. 2 ООдя постижения поставленной цели ленточно-шлифовальный станок пля обработки крупногабаритных изцелий, соцержащий шпиндель изделия и расположенный на нем узел его крепления, а также 2 З установленный на станине стол, несущий денточно шлифоВальную голоВку с меха низмом перемещения шлифовальной ленты на врезание, снабжен узлом регулирования процолжительности везания образивной ленты, выполненным в вице установленного с воэможностью взаимодействия с механизмом перемещения ленты кулачка, кинематически связанного с вращением шпинделя изцедия, 35Узел крепления выполнен в випе грибка с полостью на рабочей поверхности, ограниченной кольцевым островер. шинным гребнем, при этом в указанной полости расположено клеющее вещество, а в корпусе грибка установлено нагревательное устройство.На фиг. 1 изображен предлагаемый станок, общий вип; на фиг, 2 приспособление пля крепления и вращения45 обрабатываемой детали в стенке, про-. цодьный разрез (узел 1 на фиг, 1); на фиг, 3 - станок В горизонтальной плоскости (сечение А А на фиг. 1); на фиг. 4 - регулятор протяженности вреэания ленты (виц Б на фиг. 1)," на фиг. 5 - пример формы детали (писка) РеГУлятоРа протяженности врезания ленты (привеценной пля нагдяпности).Привод 3, служит пля вращения обра батьваемой детали 2 с окружной поцачей посрецством прикрепленного к нему грибка 3, быстрораэборного (сменного) со штангой 4, которая закреплена на планшайбе 5 привопа 1, Шлифование вь:полняется ленточнв-шлифовальной головкой 6с ни 1 ифовадьной лентой 7, установленнойна горизонтальном столе 8, поворотномвокруг оси О. Стол 8 закрэплен нвОбшей станине 9 станка и несет Вертикальную стойку 10 с измерительнойскобой 3.1 поворотной Вокруг оси сизмерительными контактными роликами 12 и 18.Кулачок 14, рс,гул руюший и имитирующий максимальную поотяженность врезания ленты 7 на поверхности цетали 2,вращается от отцельного привода 15,установленного на станине 9, и гериопически Включает электрический переключатель 16, связанный с эдектропневмозолотником 17, управлйошим перемеше=нием оневмоцилинпра 1 8 и нажимногоро/,ика 19 денточно-шляхова и,кой головки 6кулачок 14 выполнен из пвух одинаковыхдеталей (фиг. 5) типа писков, установленных на одной оси привода 15, которые,вокруг оси могу.т разпвигаться между сообой при настройке станка на угол 0 - 90и фиксироваться в заданном положении.При этом Общая пдина их рабочей поВерхности, соприкасающаяся с щупом перек;почателя 3.6, соответственно увеличивается, Рабочая цлина каждой из пласт 1 щ не менее 0,5 окружности, которуюона описывает от привода 15, При ра.,боте станка приаоц 15 постоянно вращает кулачок 14,Репуктср 20 цавленпя сжатого воздуха служи/ пдя регулирования усилия врезания ленгы 7, магистраль 21 попВопа сжатогс Возцуха соепиняет электропневмозолотник 17 и правую полость пневмоцилинпра 3.8. Магистраль 22 попвоца возцуха в .левую полость пневмоцилинцра служит пля выполнения отвода шдифовальной ленты от изделия. Огоажцения 23 и 24 предназначены пля препохранения рабочего места станка от разбрызгивания смазочноохдажпающей;кипкости, Сипло 25 служит пля пОпачи смазываюшеохлажцающей жицкости, устройство 26 - цдя настройки положения скобы 11, Благодаря пружине 27 ролики 12 и 13 поцжаты к поверхности петалк 2, Шток 28 несет контактный ролик 12, инцикаторную головку 29, электрический датчик ЗО перемещения, функционально связанный с злектропневмозолотником 17. С помощью фланца 33. стол 8 установлен на станине 9. Поперечные направляю, 3 10шив 32 служат ддя установки стола 8относительно обрабатываемой детали взацанном положении, Через предохранительный кожух 33 ролика 13 подаетсясмазываюшеохлаждаюшая жидкость взону резания, Ведущий шкив 34 ленточно:шлифовальной головки 6 приводит вдвижение ленту 7. В камере 35 грибка 3размешав тся электроподогреваемыйэлемент 36, Кольцевой гребень 37(кольцевой ус) грибка выступает острием в сторону обрабатываемой детали,заостренная часть которого образует,полость на торце грибка и служит фиксатором расположения обрабатываемойдетали в станке, Соединитель 38 грибка и обрабатываемой детали расположенв образованной гребнем 37 полостигрибка, выподнен в вице слоев клея накаучуковой основе, верхний слой которогокопирует профиль обрабатываемой деталив месте грибка. Слои клея в подуотвержденном состоянии последовательнонаносятся в указанную полость грибкаи скрепляются (склеиваются) между собой. Это повышает нацежность скрепления и исключает подтеки клея на поверхности изделия, Ступенчатый фланец 39отжимает грибок 3 от цетали 2 болтами 40 через упругую шайбу 41. Н -профиль обрабатываемой цегали 2, П - окружность с центром по оси 0 стола 8,близко и симметрично вписанная в обрабатываемый профиль К по горизонтальной плоскости, проходящей через осьвращения штанги 4. 5 - подача ролика19 вдоль обрабатываемого профиля Н.11 о обработки деталь 2 прикрепляетсяк грибку 3 посредством соецинителя 38,после обработки она отсоединяется отгрибка. Продольная подача шлифовадьнойголовки 6 осуществляется при поворотестола вокруг оси 0 от отцельного привода, Откдеиванив грибка осуществдяется при включенном электроподогревательном элементе 36,При отсутствии фиксации толщиныгребнем 37 соединитель 38 под действием сил резания способен деформироваться на вс 1 о толщину, вызывая поворот инеустойчивое положение изделия относительно шпинделя станка, Благодаря кольцевому исполнению гребня 37 изделиефиксируется по грибку в строго определенном положении. Это обусловлено тем,что в тангенциальном (перпендикулярномоси) сечении тонкостенное изделие,полученное штамповкой (несмотря насложный профиль), имеет наиболее пра 41269 4 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вильную форму, хорошо вписывающуюсяв торец гребня 37,Профиль нажимного ролика 19 выполнен по овалу, обеспечивающему при повороте стола 8 касание лентой 7 различных точек профиля издедия со смещением по длине овала, По периметру ролик покрыт слоем малостойкой резинысредней твердости, Профиль металлической подложки родика, на которую наносится слой резпны, выполнен эквицистантным наружному овалу.Ось 0 поворотного стола 8 устанавдивают на направляющих 32 в центреокружности П, которая наиболее вписывается в обрабатываемый профиль Ндетали 2. В связи с особенностями профиля Н (эллиптической цетади 2 ) ось Остола 8 не совпацает с осью штанги 4станка в плане (фиг. 3).Благодаря указанному расположениюстоле контактные ролики скобы, роликиленточно-шдифовадьной головки могутбыть установлены с наименьшими (илитребуемыми) отклонениями от окружности (стола). Однако некоторое несовпадение траектории нх перемещения с профилем изделия не ухудшает работы ленты 7, а напротив, вызывает покачиваниеродика 19 относительно изделия, чтоувеличивает ширину контакта ленты наобрабатываемой поверхности и повышаетее размерную стойкость.Врезание ленты выполняется толькОна тех участках изделия, толщины стенкикоторых более цопустимой, На участкахстенки с толщиной, менее цопустимойлента 7 с роликом 19 отвоцийгя.от изделия на 5 - 10 мм. Контроль толщиныстена. выполняется скобой 11. В процесссе обработки размер толщины стенки иэделия, равный расстоянию между роликми 12 и 13, фиксируется визуально поиндикаторной головке 29 с ценой давдвния 0,01 мм и автоматически цатчиком 30, последний по толщине стенкиизцелия,менее допустимой через хинематическую цепь, подает команду электро.,пневмозолотнику 17 на отвод ленты отобрабатываемой поверхности с помощьюпневмоцидинцра 18,Настройка роликов 12 и 13 на тре буемый размер может выполняться как при отсутствии изддения в станке - по мерным плиткам, так и на изделии с помодью индикаторной головки 29,Благодаря раскреплению торца изцвлия (свободным от оснастки) конструкцияскобы и ее настройка наиболее просты инадежны в работе,В процессе обработки нажимной ролик 19 с лентой 7 периодически отводится от обрабатываемой поверхности по 5команде переключателя 16, замыкающегося от постоянно вращающегося кулачка 14, при этом возможен отвод лентыодновременно и по команде датчика 30,Длина врезания - перемещения по прсьфилю иэделия превышает алину холостогопробега ленты по окружности иэпелия.Количество и протяженность вовзаний ленты за оборот изпелия определяется опытным путем.Величина протяженности единичноговрвзания ленты 7 на изцелии 2 устанавливается в зависимости от регулируемойдлины рабочей поверхности кулачка 14,При налапке процесса обработки иэделию и инструменту первоначально сообщают наибольшие допускаемые режимы ихвзаимных перемещений (скорость ленты 7, скорость вращения изпелия, скорость подачи ленты 5 пр, усилия, действу25ющие на ролик 19 в направлении изделия), затем (для исключения помех) от- :; ключают датчик 30 и настраивают кулачок 14 на минимальную илину егорабочей поверхности (т.в. совмещают оба ЗОвго диска), Попводят инструмент к изделию и обрабатывают его профиль по припуску с периодическим отводом инструмента бт иэделия. За счет того, что минимальная рабочая цлина кулачка 14 нв 35менее половины длийы окружности еговращения, непрошлифованные за одиноборот изцелия участки короче прошлифованных (с учетом временной задержкисрабатывания золотника 17 и пневмоОцилиндра 18) и их разность за счетвозможности раэцвижки деталей кулачка(фиг. 4 и 5) может быть дополнительноуввличина, например, в 3 раза, От привода 15 кулачку 14 сообщаются обороты, отношение числа которык к числуоборотов иэделия нв кратно и большеединицы, например равно 6,3. Поэтому насоседних витках окружной подачи (вращения) иэделия обработанные участки 50/взаимно сМещаются по окружности иэделия, Кроме того, величину поцачи инструмента бпр на оборот иэделия назначают на 30 70% меньше ширины контакта ленты 7 с изделием (измереннойвдоль оси ролика 19), благодаря чемувитки последующей попачи наклады,ваются на предыдущие,При последующих проходах за счетсмещения мест обработки на сосецнихвитках врашения изцелия, разности алинобработанных и необработанных участкови величины подачи Ьпр вся поверхностьпрофиля иэделия оказывается равномернообработанной. Чем больше проходов,тем равномерней обработка,На протяжении цлины контакта инструмента и изделия раскрепленное по торцу изделие (в отличие от жестко закрепленного изцелия ) от усилия резания постепенно раскачивается (цо вибрации) суввличиваюшейся амплитудой. После разрыва контакта инструмента и изделияот кулачка 14 частота и амплитудаколебаний постепенно затухают цо момента последующего иэрелия с лентой 7.От раскачивания ухупшается шероховатость обрабатываемой поверхности,снижается точность и работоспособностьтолшиномера, увеличивается неравномерность съема и разнотолшинность стенкииэделия,Для увеличения производительностиобработки постепенно увеличивают длину рабочей поверхности кулачка 14(путем разворота его деталей на большой угол), при этом протяженность врезания ленты 7 увеличивается, а длинанепрошлифоваиных участков уменьшается. Увеличение алины рабочей поверхности кулачка осуществляется по моментавозникновения нецопустимой шероховатости обработанной поверхности изцелияили по момента нарушения точностиработы толщины вследствие колебаний изцелия от сил резания,С помощью устройства 26 устанавливают скобу 11 наиболее близко к ролйку 19 ленточно-шлифовальной головки 6так, чтобы временная задержка прохождения участка иэделия между роликами 13и 19 была не более 50 - 60% суммарного времени срабатывания золотника 17и пневмоцилинцра 18, нв цопуская приэтом касания кожухом 33 ленты 7.Это повышает достоверность контролястенки иэцелия в зоне обработки. Включают подачу охлаждающей жицкости через сопло 25 и кожух ЗЗ, которая вымывает из-поц ролика 13 стружку. Ролик 13 защищается кожухом 33 от контакта и поврежцения горячей стружкой (твмпература стружки 200 - 800 С) и абразивной пыли, которые по ходу ленты 7 выбрасываютоя из-под ролика 19, 104126915 Без защиты родик,13 выхоцит из строя (сгорает или обугливается и теряет точность формы) через 20 - 40 мин работы станка кроме того, стружка, попацая поц ролик 13, привоцит к увеличе нию расстояния межцу роликами 12 и 13 сверх цействительной толщины стенки изделия, Чем меньше расстояние межцу роликами 13 и .19, тем более короткие участки поверхности изделия отслежи ваются скобой 11. Это повышает нацежность и разрешающую способность конт роля толщины стенки изделия.Затем включают цатчик 30 и производят обработку изцелия цо зацанньм размеров с контролем стенки. По мере удаления припуска визуально по голов- ке 29 возможно оценивать величину толшины стенки изцелия,При обработке ролики 12 и 13 пру жиной 34 прижаты к обеим сторонам стенки изцелия, при этом скоба 11 способна поворачиваться вокруг оси Р. После обработки отвоцят ролик 19 с лентой 7 от изцелия и дополнительно контролируют толщину стенки изцедия головкой 29, при этом элементы 16 и 30 откдюча ют.Выводят скобу 11 иэ контакта с изцелием путем ее поворота вокруг вер тикальной оси устройства 26 на стойке 10, например, на 100. Прикрепляют изцелие к стропам поцъемного крана. Включают электропоцогревательный элемент 36 цдя нагрева и размягчения сое- З 5 цинителя 38, После его нагрева цо 100- 120 С равномерно ввинчивают болты 40ов корпус грибка 3 цо разрушения слоя 38 и разрыва контакта между деталью 2 и гребнем 37. При этом от усилия ввин чивания грибок 3 втягивается внутрь ступенчатого фланца 39 с образованием зазо ра между 37 и изцелием, а усилие ввинчивания перецается на изделие в проти-. воположном направлении от фланца 39 45 через упругую шайбу 41, от контакта с которой поверхность изцелия не сминается, Затем изцедие выносится краном за прецелы станка, остатки соецинителя 38 на изцелии уцаляются, например, при расточке центрального отверстия в иэцелии поц горловину.Конструкция станка обеспечивает обработку профиля внешне раскрепленньм крупных тонкостенных эллиптических цниш. Пои этом устраняется воэможность возникновения критических колебаний об рабатываемой поверхности от возмущающих сил резания, повышается качество и тех нологичность изготовления тонкостенных цниш. Станок прост в изготовлении и обслуживании, может быть изготовлен на любом завоце и отличается малой ме таллоемкостью. При испытании опытного образца станка изготавливают партию крупных эллиптических цнищ с цопуском на толщину стенки в прецелах + 4% от номинала (отношение полуосей эллисоицного профиля как 1;2), Количество периоцических врезаний ден ты за оборот иэцелия 6,3. Диаметр при меняемого грибка 8% от наружного циаметра изцелия, толщина соецинителя 4 мм, слоев клея 4, при этом амплитуца колебаний раскрепленной части днища в про а цессе обработки уменьшена с 3 - 8 цо 0,2 - 0,5 мм. Ось поворота стола 0 установлена на расстоянии 160 мм от оси штанги 4, Несовпацение окружности П (с центром в точке О) и профиля изцедия составляют 22 мм по радиусу и + 12 по углу. Нажимной ролик выполОнен по овалу с рациусом 65 мм. На роликах измерительной скобы контактного пояска 0,5 мм. Габариты станка превышают размер изцелия по высоте и ширине соответственно на 0,5 и 1,0 и."Станок применяется цля изготовления цнищ серийного произвоцства.На основании предлагаемого станка возможно созцание новьм прогрессивных конструкций станков цля обработки крупноразме рных тонкостенных кзцелий.