Станок для комбинированной обработки поверхностей бочкообразных роликов подшипников

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ БОЧКООБРАЗНЫХ РОЛИКОВ ПОДШИПНИКОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Акулович Леонид Михайлович Сергеев Леонид Ефимович Агейчик Валерий Александрович Ермаков Николай Иванович Ворошухо Олег Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Станок для комбинированной обработки поверхностей бочкообразного ролика подшипника, содержащий -образную станину, закрепленный на -образной станине шлифовальный круг с вертикальной осью вращения, выполненный в виде полого прямого 18193 1 2014.04.30 цилиндра, нижнее основание которого выполнено с возможностью охвата 70 длины контура большего шлифуемого сферического торца бочкообразного ролика, магнитную систему, содержащую установленное в -образной станине ярмо, нижний, установленный с возможностью вращения, и верхний горизонтальные диски, электромагнитные катушки,расположенные в плоскости симметрии ярма и установленные на верхнем и нижнем горизонтальных дисках, причем нижний горизонтальный диск выполнен с выемкой в виде обращенного меньшим основанием вниз усеченного прямого кругового конуса с углом наклона образующей к горизонтальной плоскости 45, а верхний горизонтальный диск выполнен в виде параллелепипеда из ферромагнитного материала, одна из граней которого выполнена наклонной и образует с верхним основанием параллелепипеда угол 45, при этом к нижнему основанию параллелепипеда прикреплен, например, с помощью клея выполненный, например, из фторопласта диамагнитный параллелепипед, одна из граней которого выполнена наклонной, образуя с верхним его основанием угол 135, причем обе наклонные грани параллелепипедов имеют общую сторону, а к вертикальным боковым граням параллелепипеда, выполненного из ферромагнитного материала, приклеены тонкие пластины из фторопласта, при этом в центре тяжести наклонной грани диамагнитного параллелепипеда перпендикулярно к ней закреплен металлический стержень с возможностью установки на него со стороны малого основания бочкообразного ролика подшипника, в котором выполнено технологическое отверстие, с образованием зазоров от 1 до 3 мм между боковой поверхностью бочкообразного ролика и наклонной гранью параллелепипеда, выполненного из ферромагнитного материала, при этом минимальный зазор между диамагнитным параллелепипедом и поверхностью нижнего горизонтального диска составляет от 1 до 2 мм, а направления вращения нижнего горизонтального диска и шлифовального круга противоположны. Изобретение относится к комбинированной одновременной шлифовальной обработке и чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при обработке поверхностей роликов подшипников качения. Известен 1 станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий -образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на ведущем и прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, а второй - с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, причем на обращенных друг к другу торцах дисков выполнены канавки полукруглого профиля, а в канавке каждого диска установлены вставка из диамагнитного материала, которые расположены поочередно по обе стороны от оси симметрии полукруглого профиля канавки. Такое устройство не позволяет производить шлифовальную обработку поверхностей сферических торцов и магнитно-абразивную обработку боковых поверхностей бочкообразных роликов роликовых упорных сферических одинарных подшипников, например,номер 9039420-9039417 2, 3, 4. Задачей, которую решает изобретение, является повышение качества и производительности одновременной шлифовальной обработки поверхности большого сферического торца и магнитно-абразивной обработки боковой поверхности бочкообразного ролика роликовых упорных сферических одинарных подшипников. Станок для комбинированной обработки поверхностей бочкообразного ролика подшипника, содержащий -образную станину, закрепленный на -образной станине шлифовальный круг с вертикальной осью вращения, выполненный в виде полого прямого цилиндра, нижнее основание которого выполнено с возможностью охвата 70 длины контура большего шлифуемого сферического торца бочкообразного ролика, магнитную систему, содержащую установленное в -образной станине ярмо, нижний, установленный 2 18193 1 2014.04.30 с возможностью вращения, и верхний горизонтальные диски, электромагнитные катушки,расположенные в плоскости симметрии ярма и установленные на верхнем и нижнем горизонтальных дисках, причем нижний горизонтальный диск выполнен с выемкой в виде обращенного меньшим основанием вниз усеченного прямого кругового конуса с углом наклона образующей к горизонтальной плоскости 45, а верхний горизонтальный диск выполнен в виде параллелепипеда из ферромагнитного материала, одна из граней которого выполнена наклонной и образует с верхним основанием параллелепипеда угол 45, при этом к нижнему основанию параллелепипеда прикреплен, например, с помощью клея выполненный, например, из фторопласта диамагнитный параллелепипед, одна из граней которого выполнена наклонной, образуя с верхним его основанием угол 135, причем обе наклонные грани параллелепипедов имеют общую сторону, а к вертикальным боковым граням параллелепипеда, выполненного из ферромагнитного материала, приклеены тонкие пластины из фторопласта, при этом в центре тяжести наклонной грани диамагнитного параллелепипеда перпендикулярно к ней закреплен металлический стержень с возможностью установки на него со стороны малого основания бочкообразного ролика подшипника, в котором выполнено технологическое отверстие, с образованием зазоров от 1 до 3 мм между боковой поверхностью бочкообразного ролика и наклонной гранью параллелепипеда, выполненного из ферромагнитного материала, при этом минимальный зазор между диамагнитным параллелепипедом и поверхностью нижнего горизонтального диска составляет от 1 до 2 мм, а направления вращения нижнего горизонтального диска и шлифовального круга противоположны. На фиг. 1 изображен общий вид станка на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1. Станок для комбинированной обработки поверхностей бочкообразных роликов подшипников содержит -образную станину 1 и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину 1 ярма 2 и электромагнитных катушек 3 и 4 с совпадающими находящимися в плоскости симметрии ярма 2 вертикальными осями симметрии, установленных на верхнем 14 и нижнем 5, установленном с возможностью вращения, горизонтальных дисках. Нижний горизонтальный диск 5 выполнен с выемкой в виде обращенного меньшим основанием вниз усеченного прямого кругового конуса с углом наклона образующей к горизонтальной плоскости 45. Верхний 14 горизонтальный диск выполнен в виде ферромагнитного, например, железного параллелепипеда с установленной сверху электромагнитной катушкой 3 с параллельно и перпендикулярно плоскости симметрии ярма 2 расположенными боковыми гранями, причем наиболее удаленная от неразрывной вертикальной части ярма наклонная грань образует с верхним основанием параллелепипеда угол 45. К нижнему основанию ферромагнитного параллелепипеда прикреплен,например, с помощью клея своим меньшим верхним основанием выполненный, например,из фторопласта диамагнитный параллелепипед 6, три боковые грани которого параллельны ближайшим боковым граням ферромагнитного параллелепипеда, а наиболее удаленная от неразрывной вертикальной части ярма 2 перпендикулярная его оси симметрии наклонная грань диамагнитного параллелепипеда образует с верхним его основанием угол 135,причем обе наклонные грани параллелепипедов имеют общую сторону. К вертикальным боковым граням верхнего ферромагнитного параллелепипеда приклеены тонкие пластины 7 из фторопласта, образующие с соответствующими им вертикальными гранями диамагнитного параллелепипеда единые плоскости. В центре тяжести наклонной грани нижнего диамагнитного параллелепипеда 6 перпендикулярно к ней закреплен металлический стержень 8, на который установлен с возможностью вращения своим осевым выполненным со стороны меньшего основания технологическим отверстием бочкообразный ролик 9, причем зазоры между боковой поверхностью бочкообразного ролика 9 и наклонной гранью ферромагнитного параллелепипеда, а также внутренней конусной поверхностью нижнего горизонтального диска 5 равны 13 мм. На станине 1 установлен с возможностью вращения от электродвигателя 10 вокруг находящейся в плоскости симметрии ярма своей 3 18193 1 2014.04.30 вертикальной оси симметрии и изменения своего положения по высоте (на фигурах не показано) закрепленный на диске 11 шлифовальный круг 12. Он выполнен в виде полого прямого цилиндра, нижнее основание которого в своем осевом в плоскости симметрии ярма сечении выполнено с внешней стороны по контуру осевого в плоскости симметрии ярма сечения большого сферического торца бочкообразного ролика 9 в месте их контакта в установленном на металлический стержень 8 положении ролика 9 с охватом шлифовальным кругом 70 длины контура большего шлифуемого сферического торца бочкообразного ролика 9 начиная с его нижней точки. Минимальный зазор между диамагнитным параллелепипедом и поверхностью нижнего горизонтального диска равен 12 мм. Направления вращения нижнего горизонтального диска 5 от электродвигателя 13 и шлифовального круга 12 от электродвигателя 10 противоположны. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки на стержень 8 бочкообразного ролика 9 и опускания в рабочее положение, предусматривающее контакт со сферической торцевой поверхностью бочкообразного ролика 9, шлифовального круга 12 между ферромагнитным параллелепипедом, боковой поверхностью бочкообразного ролика 9 и поверхностью нижнего горизонтального диска 5 помещается ФАП (на фигурах не показано). При включении в работу электродвигателей 10 и 13 шлифовальный круг 12 за счет своего асимметричного воздействия на сферическую торцевую поверхность бочкообразного ролика 9 за счет возникающих при этом сил трения приводит его во вращение вокруг оси стержня 8. Шлифовальный круг 12 шлифует поверхность большого сферического торца бочкообразного ролика 9, которая в дальнейшем подвергается дополнительной магнитно-абразивной обработке на специализированном станке, а боковая поверхность бочкообразного ролика подвергается чистовой магнитно-абразивной обработке. При этом обеспечивается подвижность ферроабразивной щетки для нивелирования разницы окружных скоростей точек боковой поверхности ролика, происходит процесс самозатачивания абразивных зерен, снижается степень температурного и абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность. Источники информации 1. А. с. СССР 1030147, МПК 24 31/00, 1983. 2. Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. Подшипники качения Справочник. - М. Машиностроение, 1984. - С. 60-61. 3. ГОСТ 520-2002. Подшипники качения. Общие технические условия. Межгосударственный стандарт. - Минск, по заказу Госстандарта РФ. - С. 126. 4. ГОСТ 9942-90. Подшипники упорные радиальные роликовые сферические одинарные. Технические условия. - М. ФГУП, Стандартинформ, 2007. - С. 1-5. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4