RU2173238C1

RU2173238C1 - Device for mechanical treatment of revolution surfaces of cylindrical workpieces

Info

Publication number: RU2173238C1
Application number: RU99127252/02A
Authority: RU
Inventors: Я.И. Биндер; И.Д. Гебель; А.И. Нефедов; М.М. Свиткин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОМАШ"
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-09-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering, mechanical treatment of workpieces with unstable position of their axes relative to the cutting tool. SUBSTANCE: device contains cramp mounted for oscillations in the plane perpendicular to the axis of the workpiece rotation. Self-adjusting prismatic supports and the cutting tool are placed on the cramp. The cutting tool is mounted for movement along the cramp in limits of 180 relative to the axis of symmetry of the supports. The cramp is secured to the support on the machine by means of lever and stand. EFFECT: enhanced round shape of cylindrical workpieces. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к механической обработке поверхностей вращения цилиндрических деталей и может быть использовано для обработки деталей, у которых ось в процессе обработки не имеет стабильного положения относительно режущего инструмента. The invention relates to the machining of surfaces of revolution of cylindrical parts and can be used to process parts in which the axis during processing does not have a stable position relative to the cutting tool.

Известен люнет шлифовального станка (RU N 2008164, B 23 Q 1/24, 30.01.92). В корпусе люнета установлены два шарнирно связанных рычага с нижними боковыми губками, привод перемещения, содержащий винт, причем нижняя губка расположена так, что угол, образованный нормалью к ее рабочей поверхности и вертикалью, составляет 17-19^o, а передаточное отношение кинематической цепи, связывающей нижнюю и боковую губки, равно 0,5. При этом люнет снабжен расположенной на корпусе и связанной с боковой губкой скобой с наклонной поверхностью, предназначенной для взаимодействия с винтом привода перемещения. Люнет настраивают на определенный диаметр заготовки. Подводят боковую губку, а затем нижнюю с созданием натяга примерно такого же, как и на боковой губке.Known lunette grinding machine (RU N 2008164, B 23 Q 1/24, 01/30/92). There are two pivotally connected levers with lower side jaws in the lunette case, a displacement drive containing a screw, the lower lip being located so that the angle formed by the normal to its working surface and vertical is 17-19 ^o , and the gear ratio of the kinematic chain connecting lower and lateral sponges, equal to 0.5. At the same time, the lunette is equipped with a bracket with an inclined surface located on the housing and connected with the side lip, designed to interact with the displacement drive screw. The rest is adjusted to a certain diameter of the workpiece. The lateral sponge is brought down, and then the lower one, with an interference fit of approximately the same as on the lateral sponge.

Известен люнет (SU N 1660929, B 23 Q 1/24, 03.05.89). В корпусе люнета размещен поршень со штоком, связанный через кинематическую цепь с призматической и прижимной губками, причем кинематическая цепь выполнена в виде жесткой планки с упорами и дополнительного штока, расположенного соосно основному и предназначенного для взаимодействия с прижимной губкой через введенный подпружиненный плунжер. Способ обработки изделия заключается в следующем. Призматическую губку подводят к эталонной детали, устанавливают так, чтобы она плотно охватывала шейку детали, фиксируют это положение. После наладки деталь устанавливают на станок и перемещают поршень, который прижимает призматическую губку к детали. Одновременно дополнительный шток перемещает плунжер, который, поворачивая рычаг прижимной губки, прижимает ее к детали. После окончания обработки поршень перемещают вправо, прижимная и призматическая губка отводятся от детали. Known lunette (SU N 1660929, B 23 Q 1/24, 05/03/89). A piston with a rod is placed in the lunette case, connected through a kinematic chain with prismatic and clamping jaws, and the kinematic chain is made in the form of a rigid bar with stops and an additional rod located coaxially with the main one and designed to interact with the clamping sponge through an inserted spring-loaded plunger. The method of processing the product is as follows. The prismatic sponge is brought to the reference part, set so that it tightly covers the neck of the part, fix this position. After adjustment, the part is installed on the machine and the piston is moved, which presses the prismatic sponge against the part. At the same time, an additional rod moves the plunger, which, turning the lever of the clamping jaw, presses it against the part. After the end of processing, the piston is moved to the right, the clamping and prismatic jaws are retracted from the part.

Описанные выше конструкции люнетов имеют ограниченные технологические возможности по ряду параметров, в частности, ограничены размер и масса изделий. Кроме того, при использовании таких люнетов некруглость наружной цилиндрической поверхности (базовой поверхности люнетов) переносится на обрабатываемую поверхность изделия, что снижает геометрическую точность обработки, т.к. увеличивается некруглость обработанной детали. The above-described designs of lunettes have limited technological capabilities for a number of parameters, in particular, the size and weight of the products are limited. In addition, when using such lunettes, the non-circularity of the outer cylindrical surface (the base surface of the lunettes) is transferred to the workpiece surface, which reduces the geometric accuracy of processing, because the non-circularity of the machined part increases.

Известно устройство для механической обработки поверхности вращения цилиндрической детали на станке, содержащее скобу, установленную с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали, и несущую самоустанавливающиеся призматические опоры и режущий инструмент (патент 2111089, B 23 B 1/00, 1998), предложенное в качестве наиболее близкого аналога. A device is known for machining the surface of rotation of a cylindrical part on a machine tool, comprising a bracket mounted to swing in a plane perpendicular to the axis of rotation of the part and bearing self-aligning prismatic bearings and cutting tools (patent 2111089, B 23 B 1/00, 1998), proposed as the closest analogue.

Это устройство обладает следующими недостатками:
- усилие прижима башмаков и режущего инструмента к поверхности детали зависит от натяга (упругой деформации) пружины, который не является постоянной величиной;
- если деталь имеет большое биение (порядка 10 мм), то устройство теряет работоспособность, так как скоба с башмаками не может отслеживать такие перемещения детали.This device has the following disadvantages:
- the clamping force of the shoes and the cutting tool to the surface of the part depends on the interference (elastic deformation) of the spring, which is not a constant value;
- if the part has a large runout (of the order of 10 mm), then the device loses its working capacity, since the bracket with shoes cannot track such movements of the part.

Задачей изобретения является повышение круглости цилиндрических деталей, имеющих нестабильное положение оси в процессе вращения при обработке. The objective of the invention is to increase the roundness of cylindrical parts having an unstable position of the axis during rotation during processing.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для механической обработки поверхности вращения цилиндрической детали на станке, содержащем скобу, установленную с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали, и несущую самоустанавливающиеся призматические опоры и режущий инструмент, новым является то, что оно снабжено рычагом и стойкой, выполненной с возможностью неподвижного закрепления на суппорте станка, самоустанавливающиеся призматические опоры выполнены симметричными, рычаг установлен на стойке с возможностью поворота относительно нее, скоба смонтирована на рычаге, а режущий инструмент установлен на ней с возможностью перемещения вдоль нее в пределах угла α = 180^o относительно оси симметрии опор. Кроме того, скоба установлена на рычаге с возможностью перемещения в пределах угла β = ± 60^o относительно вертикальной оси детали, опоры и режущий инструмент расположены в параллельных плоскостях, перпендикулярных оси вращения детали, опоры выполнены в виде одной или нескольких ступеней, каждая из которых состоит из балансира и шарнирно установленных на его концах башмаков, а в качестве режущего инструмента использован резец или шлифовальный круг.The problem is solved in that in the known device for machining the surface of rotation of a cylindrical part on a machine containing a bracket mounted with the possibility of swinging in a plane perpendicular to the axis of rotation of the part and bearing self-aligning prismatic bearings and cutting tools, it is new that it is equipped the lever and the stand, made with the possibility of fixed fastening on the support of the machine, self-aligning prismatic bearings are symmetrical, the lever is installed a rack rotatably relative thereto, mounted on the lever bracket, and a cutting tool mounted thereon is movable therealong up to an angle α = 180 ^o with respect to the symmetry axis of the supports. In addition, the bracket is mounted on the lever with the ability to move within an angle β = ± 60 ^o relative to the vertical axis of the part, the supports and the cutting tool are located in parallel planes perpendicular to the axis of rotation of the part, the supports are made in the form of one or more steps, each of which consists from the balancer and pads pivotally mounted at its ends, and a cutter or grinding wheel was used as a cutting tool.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства с режущим инструментом для обработки поверхности детали; на фиг. 2 - та же схема, что на фиг. 1 с поворотом режущего инструмента на угол β.
Устройство для механической обработки поверхности вращения цилиндрической детали содержит скобу 1, охватывающую деталь. В скобе установлены на осях с возможностью качания относительно нее призматические самоустанавливающиеся опоры. Опоры могут быть выполнены в виде одной пары башмаков или в виде многоступенчатой рычажно-шарнирной системы, каждая ступень которой состоит из балансира 2 и установленных на его концах башмаков 3.In FIG. 1 shows a structural diagram of a device with a cutting tool for surface treatment of a part; in FIG. 2 is the same circuit as in FIG. 1 with rotation of the cutting tool through angle β.
A device for machining a surface of revolution of a cylindrical part comprises a bracket 1 covering the part. In the bracket, prismatic self-aligning bearings are mounted on the axles with the possibility of swinging relative to it. Supports can be made in the form of one pair of shoes or in the form of a multi-stage lever-hinge system, each step of which consists of a balancer 2 and shoes 3 installed at its ends.

В скобе 1 в направляющих установлен узел 4, несущий режущий инструмент 5, в качестве которого может быть использован либо резец, либо шлифовальный круг. Положение узла 4 с режущим инструментом вдоль скобы определяется углом α, величина которого лежит в пределах 0-180^o относительно оси симметрии опор.In the bracket 1, a guide 4 is installed in the guides, bearing the cutting tool 5, which can be used as either a cutter or an grinding wheel. The position of the node 4 with the cutting tool along the bracket is determined by the angle α, the value of which lies in the range 0-180 ^o relative to the axis of symmetry of the supports.

Возможность выбора угла установки режущего инструмента позволяет повышать точность других параметров детали. Этот угол зависит от типа обрабатываемой детали и от ее крепления на станке (в патроне, в центрах, в люнетах). The ability to select the installation angle of the cutting tool allows you to increase the accuracy of other parameters of the part. This angle depends on the type of workpiece and on its mounting on the machine (in the cartridge, in the centers, in the lunettes).

Скоба 1 может быть выполнена в виде нескольких разъемных деталей 6, которые при необходимости могут быть сняты. Скоба с опорами и режущим инструментом устанавливается на оси рычага 7 с возможностью качания относительно него. Рычаг 7 установлен на оси стойки 8 с возможностью поворота относительно последней. Стойка 8 установлена неподвижно на суппорте токарного станка. На другом конце рычага 7 расположен груз 9, который необходим для того, чтобы прижать устройство к поверхности обрабатываемой детали 10. Обрабатываемая деталь может быть закреплена в патроне либо в центрах, либо может быть установлена в люнетах. The bracket 1 can be made in the form of several detachable parts 6, which, if necessary, can be removed. A bracket with supports and a cutting tool is mounted on the axis of the lever 7 with the possibility of swing relative to it. The lever 7 is mounted on the axis of the rack 8 with the possibility of rotation relative to the latter. Stand 8 is mounted motionless on a support of the lathe. At the other end of the lever 7 is a load 9, which is necessary in order to press the device to the surface of the workpiece 10. The workpiece can be fixed in the cartridge or in the centers, or can be installed in lunettes.

Опоры и режущий инструмент расположены в параллельных плоскостях, которые перпендикулярны оси вращения детали. В зависимости от типа обрабатываемой детали (если смотреть в направлении подачи) сначала могут быть расположены башмаки, а за ними режущий инструмент, и наоборот. В большинстве случаев при обработке поверхности опоры идут впереди режущего инструмента по необработанной поверхности. Однако может возникнуть ситуация, при которой такая компоновка устройства не позволит резцу произвести обработку поверхности детали до конца. Например, в случае когда нужно произвести обработку поверхности детали с фланцем, и тогда опоры упрутся во фланец и останется необработанная поверхность. В этом случае в конце прохода необходимо поменять местами режущий инструмент и опоры. The supports and the cutting tool are located in parallel planes that are perpendicular to the axis of rotation of the part. Depending on the type of workpiece (if you look in the feed direction), shoes may first be located, followed by a cutting tool, and vice versa. In most cases, when processing the surface of the support go in front of the cutting tool on an untreated surface. However, a situation may arise in which this arrangement of the device does not allow the cutter to complete the surface treatment of the part. For example, in the case when it is necessary to process the surface of the part with a flange, and then the supports abut against the flange and there will be an untreated surface. In this case, at the end of the aisle, it is necessary to interchange the cutting tool and supports.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Опоры и режущий инструмент монтируют в скобе 1, которую устанавливают в рычаге 7 с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали 10. Затем рычаг со скобой устанавливают на стойке с возможностью поворота вокруг последней. The supports and the cutting tool are mounted in the bracket 1, which is mounted in the lever 7 with the possibility of swinging in a plane perpendicular to the axis of rotation of the part 10. Then, the lever with the bracket is mounted on the stand with the possibility of rotation around the latter.

Подают режущий инструмент до касания с поверхностью детали, устанавливают глубину резания (вращением маховика) и включают продольную подачу станка. Во время обработки поверхности детали опоры идут впереди режущего инструмента по необработанной поверхности (если смотреть по направлению подачи). The cutting tool is fed until it touches the surface of the part, the cutting depth is set (by turning the flywheel) and the longitudinal feed of the machine is turned on. During surface treatment, the support parts extend in front of the cutting tool along the untreated surface (as viewed in the feed direction).

При обработке поверхности детали эффект стабилизации положения режущего инструмента относительно оси вращения детали возникает за счет использования самоустанавливающихся опор, в которых контакт башмаков с поверхностью детали осуществляется в точках, определенных постоянно заданными углами μ₀, μ₁, μ₂, μ₃. 3а один или несколько проходов достигается заданная величина круглости изделия.When processing the surface of the part, the effect of stabilizing the position of the cutting tool relative to the axis of rotation of the part occurs due to the use of self-aligning supports in which the shoes contact the surface of the part at the points determined by constantly given angles μ ₀ , μ ₁ , μ ₂ , μ ₃ . 3a, one or more passes achieves a predetermined amount of circularity of the product.

При обработке некоторых типов деталей возникает необходимость установки скобы с режущим инструментом на угол β, величина которого находится в пределах ±60^o. Это может быть достигнуто двумя путями:
- конструктивным, когда скоба установлена в рычаге с возможностью перемещения на угол β,
- либо технологическим методом, когда устройство устанавливают на деталь и поперечной подачей суппорта обеспечивают поворот скобы на заданный угол.When processing certain types of parts, it becomes necessary to install the bracket with a cutting tool at an angle β, the value of which is within ± 60 ^o . This can be achieved in two ways:
- constructive, when the bracket is mounted in the lever with the ability to move through an angle β,
- either by the technological method, when the device is installed on the part and the cross-feed of the caliper ensures the rotation of the bracket at a given angle.

Предлагаемое устройство найдет применение особенно для финишной обработки поверхностей деталей. The proposed device will find application especially for finishing surfaces of parts.

Claims

1. A device for machining the surface of rotation of a cylindrical part on a machine, containing a bracket mounted with the possibility of swinging in a plane perpendicular to the axis of rotation of the part, and bearing self-aligning prismatic bearings and cutting tools, characterized in that it is equipped with a lever and a stand, made with the possibility fixed mounting on the machine support, self-aligning prismatic bearings are symmetrical, the lever is mounted on a rack with the possibility of rotation relative to e, bracket mounted on the lever and the cutting tool mounted thereon is movable therealong up to an angle α = 180 ° with respect to the symmetry axis of the supports.

2. The device according to claim 1, characterized in that the bracket is mounted on the lever with the ability to move within the angle β = ± 60 ° relative to the vertical axis of the part.

3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the supports and the cutting tool are located in parallel planes perpendicular to the axis of rotation of the part.

4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the supports are made in the form of one or more steps, each of which consists of a balancer and shoes pivotally mounted at its ends.

5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a cutter or grinding wheel is used as a cutting tool.