Устройство для обработки шариков

(12) 1 го судмт стввннон плтвнтнов ведомство ввспъгвлики ввлдгусь(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ1. Устройство для обработки шариков, содержащее расположенные соосно с зазором относительно дРУг дРУга нижний и верхний, С конической фаской, диски, один из которых связан с приводом, и установленное с зазором относительно верхнею диска кольцо, на рабочей поверхности коюрою выполнен кольцевой уступ прямоугольного сечения, отлугчающееся тем,что на ъшжней поверхности верхнею диска выподшеньт концентрические пазы для установки колец, на нижней торцевой поверхности которых, с внутренней и наружной сторон, вьшолнены дополнительные уступы, а на боковых стенках, образующих концентрические пазы верхнею диска, на дополъштелхьтще конические фаски.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхнем диске в отверстиях установлены фиксирующие пальцы, входящие с зазором в выемки, выполненные на верхних торцевых поверхностях колец.3. Устройство по п.1 отличающееся тем, что в верхнем диске и нижней части колец выполнен секторобразный вырез для ввода и вывода шариков.(73) Патентообладатель Щетникович Казимир Генрихович (ВТ)Изобретение относится к области абразивной обработки сферических поверхностей и может быть использовано при шлифовании и полировании шариков.Известно устройство для обработки шариков между нижним неподвижным диском и двумя соосными планшайбами, связанными с отдельными приводами вращения 1. Недостатком устройства является невысокая точность обработки шариков вследствие относительного биения рабочих поверхностей вращающихся планшайб, закрепленных на разных пптинделях.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для обработки шариков, расположенных между соосно расположенными нижним неподвижным диском, связанным с приводом вращения верхним диском с конической фаской и кольцом, на рабочей поверхности которого выполнена кольцевая проточка для размещения шариков 2. Кольцо в данном случае свободно устанавливается на обрабатываемые шарики, что позволяет исключить влияние биения рабочей поверхности инструмента на точность шариков. Недостатком устройства является низкая производительность обработки вследствие малого количества шариков в обрабатываемой партии. В основу изобретения положена задача усовершенствовать это устройство для обработки шариков таким образом, чтобы значительно увеличить количество шариков в обрабатываемой партии, а также сделать возможным применение элеваторного метода обработки шариков.В соответствии с изобретением эта задача решается тем, что в устройстве для обработки шариков, содержащем расположенные соосно с зазором относительно друг друга нижний и верхний, с конической фаской, диски, один из которых связан с приводом, и установленное с зазором относительно верхнею диска кольцо,на рабочей поверхности которого выполнен кольцевой уступ прямоугольного сечения, На нижней поверхности верхнего диска выполнены кошдентрические пазы для установки колец,на нижней торцевой поверхности которых, с внутренней и наружной сторон, выполнены дополнительные уступы, а на боковых стенках,образующих концентрические пазы верхнею диска,- дополнительные конические фаски.Такое техническое решение обеспечивает четырехточечный контакт шариков с инструментом, что позволяет достичь высокой скорости проскальзывания шарика в канавке и быстрою изменения положения его мгновенной оси вращения. Кольца в процессе обработки самоусганавгнушаются соосно верхнему виску и параллельно рабочей повершосш нижнего диска, что способствует высокой геометрической точности шариков.Другим отличительным признаком устройства является то, что в верхнем диске в отверстиях установлены фиксирующие пальцы, входящие с зазором в выемки, выполненные на верхтшх торцевых поверхностях колец. Это дает возможносгь при необходимости фиксировать кольца от вращения, что вызывает увелшчение ПРОСКЗЛЬзывания шариков относительно рабочих поверхностей инструмента.Еще одним отличием устройства является то,что в верхнем диске и нижней части колец выполнен секторообразный вырез для ввода и вывода шариков. Такое техническое решение позволяет обрабатывать шарики элеваторным методом.Устройство для обработки шариков поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства, продольный разрез на фиг.2 - схема устройства для злеваторной обработки шариков на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.Устройство содержит нижний приводной диск 1, верхний неподвижный прижимной диск 2 с концентрическими пазами 3 и коническими фасками 4. В пазах 3 с зазором установлены кольца 5, имеющие на нижней торцевой поверхности кольцевые уступы прямоугольного сечения б. Обрабатываемые шарики 7 размешены в канавках, образованных кольцевыми уступами 6 колец 5, ггконическими фасками 4 верхнего диска 2. При необходимости фиксации колец 5 от вращения, в пазах 3 верхнего диска 2 выполнены отверстия 8, в которые установлены пальцы 9. Нижний конец пальцев 9 с зазором входит в цилиндрическую выемку 10, выполненную на верхней торцевой поверхности колец 5.При обработке шариков элеваторным методом (фиг.2,3) в верхнем неподвижном диске 2 выполнен секторообразный вырез 11,а неподвижные кольца 5 имеют в нижней части вырезы 12. Вырез 11 разделен перегородкой 13 на две части. На верхнем диске 2 и кольцах 5 выполнены заходные фаски 14 и 15.Устройство работает следующим образом.После включения привода вращения нижнего диска 1 шарики 7 перемещаются вдоль канавок, контактируя с четырьмя ассиметрично расположенными рабочими поверхностями инструмента торцевой поверхностью нижнего диска 1, конической фаской 4 верхнего диска 2 и двумя поверхностями кольцевых уступов б на кольцах 5. Перемещение шариков 7 между дисками 1 и 2 сопровождается значительным проскальзыванием относительно рабочих поверхностей инструмента. Кольца 5, свободно установленные на шарики 7, приходят во вращение. Кольцевые уступы 6 обеспечивают самоустановку колец 5 соосно верхнему диску 2и параллельно торцевой поверхности нижнего диска 1.При перемещении шарика 7 по канавке положение ею мгновенной оси вращения постоянно изменяется вследствие изменений условий контакта с инструментом, вызванных отклонениями от сферической формы Шарика 7 и погрешностями рабочих поверхностей дисков 1,2 и колец 5. Изменение положения мгновенной оси вращения шарика 7 по отношению к оси вращения диска 1 обеспечивает равномерную обработку всей сферической поверхности.Для увеличения скорости проскальзывания шариков 7 в зоне обработки, кольца 5 фиксируют от вращения относительно верхнею диска 2. В этом случае в отверстия 8 верхнего диска 2 и цилиндрические выемки 10 колец 5 устанавливают пальцы 9. Наличие зазора между пальцем 9 и выемкой 10 не препятствует самоустановке кольца 5 в процессе обработки.При обработке шариков элеваторньгм методом /фиг.23/ кольца 5 зафиксированы от врак щения пальцами 9. Шарики 7 из элеватора/ на схеме не показан/ поступают в правую часть секторообразного выреза 11, на вращающийся против часовой стрелки нижний диск 1. Наличие в кольцах 5 вырезов 12 позволяет шарикам 7 перемещаться в радиальном направлении по нижнему диску 1. Заходные фаски 14, 15 на верхнем диске 2 и кольцах 5 обеспечивают плавный вход шариков 7 под верхний прижимной диск 2. После прохождения зоны обработки шарики 7 лопат дают в левую часть секторообразною выреза 11 и перегородкой 13 отводятся в элеватор.На предлагаемом устройстве обработана опытная партия шариков диаметром 8,0 мм,изютовленных из стекла марки К 8. Исходнаяразноразмерность шариков - 0,13 мм, отклонение от сферической формы - 0,08 мм. Частота вращения нижнего диска - 63 об/мин,кольца не зафиксированы от вращения относительно верхнею неподвижного диска. Материал инструмента - спецчугун. Обработка велась в три перехода со снижением зернистости абразивною порошка электрокорунда белого от М 28 до М 10. Разноразмерность шариков в канавке не превышала 2 мкм, отклонение от сферической формы - 1,5 мкм.Элеваторным методом была обработана также опытная партия шариков диаметром 5,0 мм,изготовленных из матниготвердою спеченною материала КС-З 7. Разноразмерность исходных шариков - 18 мкм, огкпонеъше от сферической формы - 12 мкм. Частота вращения видящего диска - 63 об/ мин. Материал инструмента латунь. При обработке использовалась алмазная паста зерхшстосгью от 7/5 до 2/1. Разноразмернесть шариков в обрабатываемой партии составила 1,7 мкм, отклонение от сферической формы не превьплало 1,0 мкм.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обрабатывать шаршси элеваторвым и беээлеваторньпт методами, обеспечивая высокую точность и производительность процесса. Учитьтвая высокую скорость проскальзьтвагшя шариков относительно рабочих поверхностей гшструмента, изделия обрабатываются при сравъштельно небольших усшшях прижима верхнею диска. Малое давление в рабочей зоне позволяет вести обработку шариков, полученных методашт порошковой металлургии, а таюке изготовленных из неметаллических хрушапс материалов. Обработка шариков может осуществляться на традиционном оборудовании, используемом при массовом изютовлении шариков в подшштншсовой промышленности.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.