SU1286399A2 - Шлифовальна головка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению , преимущественно к внутри- шлифовальным головкам, и позвол ет повысить точность обработки деталей за счет снижени  величины упругих деформаций шпиндел  под действием сил резани . Пластины 5 и 6 с одинаково отогнутыми концами, жестко св занными с втулками 7 и 8, введенные в контакт между собой на пр молинейном участке их выпуклой стороной, выполн ют функцию жесткого ограничител  радиальных смещений шпиндел  2 с шлифовальным кругом. Предварительный упругий нат г пластин 5 и 6 в радиальном направлении и их напр женное состо ние в опорах 3 исключает возможность по влени  зазора в средней части между пластинами и компенсирует уменьшение их длины в момент крутильно-осевьпс вибраций шпиндел  2. 4 ил. а (Л

Description

5

00

0д

О9

со

ГО

Изобретение относитс  к станкостроению , преимущественно к внутри- шлифовальным головкам.

Цель изобретени  - повышение точности обрабатываемой детали путем увеличени  радиальной жёсткости упругих опор шпиндел .

На фиг.1 изображена шлифовальна  головка, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - упругий элемент опоры; на фиг.З - характеристики коэффициентов жесткости упругих элементов .

Шлифовальна  головка состоит из корпуса 1 и шпиндел  2, установленного на упругих опорах 3 в подшипниках

4качени . Кажда  из опор 3 выполне- .на в форме крыльчатки с пластинча тыми лепестками 5 и 6, которые соединены с внутренней и наружной втулками 7 и 8 опоры 3. Пластины 5 и 6 отогнуты одинаково по радиусу R, содержат в середине пр молинейный участок и обращены друг к другу выпуклыми сторонами. Кроме того, пластины

5и 6 расположены зеркально одна относительно другой с контактом в средней части на пр молинейном участке. Отогнутые по радиусу R концы пластин соединены с втулками 7 и 8 в напр женном состо нии с радиальным усили

ем, превьш1аюп1ем силу резани . Одинаково изогнутые по радиусу R пластины 3 и 6, введенные между собой в контакт , обеспечивают высокую радиальную жесткость опор 3, соосное распо-. ложение втулок 7 и 8, равномерное распределение усилий на опору 3 и высокую точность опор. Опора 3 с пласти нами 3 и 6, расположенными с зазором между их средней частью, имеет малую радиальную жесткость. Цилиндрическа 

В момент контакта шлифовального круга с деталью в переходном процес- се в св зи с более низкой жесткостью опор 3 шпиндел  в осевом направлении и упругой координатной св зью по пеформа упругих пластин упрощает их изготовление и позвол ет получить опо-45 ремещени м шпиндел  в окружном и осе- ры 3 одинаковой формы и с одинаковыми вом направлени х, шлифовальный круг характеристиками жесткости.

перемещаетс  как в осевом, окружном направлени х.

так и в

Пластины 3 и 6 (фиг.4) выполнены щшиндрической формы с радиусом R 12 мм, имеют рассто ние f между . концами 12 мм и поперечное сечение 8 0,3 мм. Выпуклой стороной пластины введены в контакт между собой на

перемещаетс  как в осевом, окружном направлени х.

50

Перемещение круга в осевом направлении увеличивает скорость осевой передачи и давление между кругом и деталью, а следовательно, и силу трени  и ре.зани . Противодействие силы

пр молинейном участке длиной 3 мм за шлифовани  перемещением шпиндел 

счет сжати  между втулками 7 в при наличии упругой координатной св радиальном направлении концов пластин

3 и 6. Св занные с втулками 7 и 8 и I

введенные между собой в контакт пласзанности колебаний шпиндел  вызывает затухание вибрации при переходном процессе.

тины 5 и 6, повернутые под одинаковым углом 60 в плоскости вращени  шпиндел  относительно его оси,облада-. ют нелинейно-возрастающей характеристикой коэффициента жесткости в радиальном направлении, который превьш1ает в 20-25 раз коэффициент жесткости пластин в направлении оси шпиндел  (линии 1 и 2 по фиг.З). Плоскости пр молинейных и изогнутых по радиусу участков всех пластин 3 и 6 повернуты под одинаковым углом в плоскости вращени  шпиндел  относительно его оси. Размеры пластин 3 и 6 (толщина, ширина, длина, а также угол поворота) выбраны из -услови  того, что жесткость пластин, введенных в контакт между собой, в окружном и осевом направлени х меньше в дес тки раз их ра- диальной жесткости, а также меньше в несколько раз, например до трех раз, изгибной жесткости шпиндел . Шлифовальный шпиндель 2 с кругом, установленный на упругих опорах 3, обладает низшей собственной частотой в окружном и осевом направлени х. При этом плоскость контакта пр молинейных участков пластин 3 и 6 повернута в

плоскости вращени  шпиндел  под одинаковым углом в диапазоне 43 73 относительно оси шпиндел . За счет этого создана более низка  жесткость пластин 3 и .6 и упругих опор 3 в осевом направлении и обеспечена упруга  координатна  св зь крутильно-осевых колебаний круга со шпинделем в процессе шлифовани .

Шлифовальна  головка работает следующим образом.

В момент контакта шлифовального круга с деталью в переходном процес- се в св зи с более низкой жесткостью опор 3 шпиндел  в осевом направлении и упругой координатной св зью по перемещени м шпиндел  в окружном и осе- вом направлени х, шлифовальный круг

ремещени м шпиндел  в окружном вом направлени х, шлифовальный

перемещаетс  как в осевом, окружном направлени х.

так

занности колебаний шпиндел  вызывает затухание вибрации при переходном процессе.

При повышении силы резани  увеличиваетс  радиальна  нагрузка на плас тины 5 и 6 в опорах 3 и растет длина площадки контакта между выпуклыми сторонами пластин. При этом повьша- етс  в несколько раз жесткость пластин 5 и 6 и радиальна  жесткость опор 3 в целом и практически исключаетс  возможность дальнейшей радиальной деформации пластин. Последние выполн ют функцию жесткого ограничител  радиальных смещений шпиндел  2 с шлифовальным кругом. Предваритель- ньй упругий нат г пластин 5 и 6 в радиальном направлении и их предва- рительно напр женное состо ние в опорах 3 исключают возможность по влени  зазора в средней части между пластинами и компенсируют изменение их длины в момент крутнльно-осевых вибраций шпиндел  2, что обеспечивает надежную работу опор 3 при случайных перегрузках. Высока  жесткость упругих опор 3 в радиальном направлении снижает величину упругих деформаций шпиндел  под действием силы резани  и обеспечивает высокую точность обрабатываемой детали.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Шлифовальна  головка по авт.св. № 975363, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  точности обработки, пластинчатые лепестки выполнены в виде двух предварительно напр женных в радиальном направлении элементов цилиндрической оболочки , обращенных друг к другу выпуклыми сторонами и расположенные зеркально одна относительно другой с возможностью контакта в средней части.

   A-fl,

   Фиг, 2

   Фб(г.З

   ФигМ

   Р, КГС

   мкм