Инструмент для обработки шариков

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Козерук Альбин Степанович Филонов Игорь Павлович Басалаев Сергей Петрович Коновалова Алла Ивановна Сухоцкий Александр Анатольевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Инструмент для обработки шариков, содержащий основание и конические лунки, отличающийся тем, что конические лунки выполнены в инструментальных втулках, закрепленных в держателях, установленных с возможностью осевого перемещения между фиксирующими сухарями, размещенными на закрепленных на основании направляющих с возможностью смещения вдоль них. 6824 1 Инструмент предназначен для шлифования и полирования шариков из заготовок шаровидной формы, изготовленных из различных хрупких материалов, и может быть использован в оптическом приборостроении для получения микролинз, в точном машиностроении для изготовления керамических подшипников и в ювелирной промышленности при обработке шаровидных изделий из драгоценных камней. Аналогом заявляемого инструмента является устройство для доводки шариков 1, содержащее два притира, первый из которых соединен с излучателем ультразвуковых колебаний, а второй, имеющий концентричные канавки, - с приводом вращения, причем притиры расположены эксцентрично один относительно другого. При использовании такого устройства контакт заготовки с инструментом носит ударно-вибрационный характер, в результате чего поверхность шарика будет не гладкой, а в виде множества граней. Такие детали в оптической системе прибора искажают волновой фронт, вызывая снижение его разрешающей способности, а в шарикоподшипниках - приводят к повышенным вибрациям механической системы. Прототипом заявляемого технического решения является инструмент, приведенный в 2. Известный инструмент выполнен в виде основания, в котором высверлены конические лунки, нижняя часть последних имеет диаметрш(0,20,5) мм в зависимости от размера зерен применяемого абразива, где ш - диаметр шаровидной заготовки, а средняя,переходная часть имеет коническую форму с углом 60 и выполняет функцию обрабатывающей поверхности. Недостатком данного инструмента является технологическая сложность обеспечения одинаковой глубины рабочей (конической) части всех лунок в планшайбе, а также постоянный износ этой части, причем на разную величину. Отмеченное усложняет эксплуатацию инструмента, снижает качество деталей и приводит к разноразмерности шариков в пределах двух и более партий. Задача, для решения которой предлагается использовать заявляемый инструмент, - повышение качества шаровидных деталей и стабильности их диаметра. Поставленная задача решается тем, что в инструменте для обработки шариков, содержащим основание и конические лунки, последние выполнены в инструментальных втулках, закрепленных в держателях, установленных с возможностью осевого перемещения между фиксирующими сухарями, размещенных на закрепленных на основании направляющих с возможностью смещения вдоль них. Существенное отличие заявляемого инструмента состоит в том, что при его реализации представляется возможным производить шлифование и полирование шариков, выполняя замену инструментальных втулок, в то время как известным инструментом можно только шлифовать шарики. На фиг. 1 представлен инструмент, общий вид на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Инструмент состоит из основания 1 прямоугольной формы, в котором смонтированы направляющие 2, несущие фиксирующие сухарики 3 и расположенные между ними держатели 4 с инструментальными втулками 5, снабженными коническими лунками для шаровидных заготовок 6, и пружинами 7. В одной из боковых поверхностей основания установлены зажимные винты 8, а в находящихся на пересечении его диагоналей фиксирующих сухариках выполнена сферическая лунка 9. Инструмент помещают на связанную со шпинделем 10 базового станка планшайбу 11 с наклеенной листовой резиной 12 и шарнирно соединяют с поводком 13 выходного звена исполнительного механизма станка. Инструмент работает следующим образом. Первоначально в конические лунки инструментальных втулок 5 помещают шаровидные заготовки 6 и инструмент устанавливают на планшайбу 11 с листовой резиной 12. Затем отвинчивают зажимные винты 8 в основании 1, что приводит к некоторому смещению фиксирующих сухариков 3 по направляющим 2 в сторону винтов 8 и осевому перемещению под действием пружин 7 держателей 4 2 6824 1 с инструментальными втулками 5 и заготовками 6, способствуя расположению вершин последних в горизонтальной плоскости. После этого завинчивают зажимные винты 8,фиксируя сухариками 3 достигнутое положение держателей 4. Далее в сферическую лунку 9 вводят шаровидный наконечник поводка 13 выходного звена исполнительного механизма базового станка, включают вращение его шпинделя 10 и возвратно-вращательное движение поводка 13. При этом инструмент с заготовками 6 совершает переносное возвратновращательное перемещение по поверхности планшайбы, а под действием сил трения шариков о резину - и относительное вращение вокруг оси симметрии поводка 13. В результате сочетания этих движений и благодаря тому, что коэффициент трения стекла о резину больше, чем стекла о металл, заготовки 6 совершают сложное (трехосное) вращение относительно инструментальных втулок 5, боковая поверхность конических лунок которых выполняет функцию обрабатывающей. В случае необходимости к инструменту через поводок 13 прикладывают рабочее усилие требуемой величины. В процессе обработки шлифующую и полирующую суспензии наносят на поверхность резины 12 и периодически проводят контроль диаметра шариков. По окончании формообразования детали выгружают с конических лунок инструментальных втулок и повторяют перечисленные действия. Источники информации 1. А.с. 664824 // Бюл.20. - Опубл. 30.05.1979. 2. Зубаков В.Г., Семибратов М.Н., Штандель С.К. Технология оптических деталей. М. Машиностроение, 1985. - С. 311, рис. 201. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.