Устройство для шлифования сферических поверхностей

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(72) Авторы Алампиев Олег Александрович Кротиков Сергей Петрович Андросенко Александр Павлович Хилькевич Николай Иванович(57) Устройство для шлифования деталей с наружной сферической поверхностью, включающее установленную на столе станка раму с оправкой и ее приводом и расположенной на оправке деталью с обрабатываемой наружной сферической поверхностью, отличающееся тем, что оно снабжено жестко связанным со столом станка основанием со стержнем, а рама снабжена буксой, установленной на стержне с возможностью ее поворота вокруг оси, совпадающей с осью сферической поверхности детали, при этом полая оправка с выполненными пазами снабжена установленными в них зажимными элементами с внутренней конической поверхностью и винтовым зажимом с наружной конической поверхностью, контактирующими между собой коническими поверхностями. 23762005.12.30 Полезная модель относится к абразивной обработке металлов. Известно устройство для шлифования сферических поверхностей 1, включающее установленную на столе станка раму с оправкой и ее приводом и расположенную на оправке деталь с обрабатываемой наружной сферической поверхностью, и шпиндель станка, на котором установлен чашечный шлифовальный круг. При этом ось вращения детали перпендикулярно расположена оси вращения круга. Устройство работает следующим образом. Деталь с обрабатываемой наружной сферической поверхностью устанавливают жестко на оправке и приводом оправки приводят ее во вращение. Одновременно приводят во вращение также чашечный шлифовальный круг,который также вместе со шпинделем совершает возвратно-поступательное движение. При вращении на оправке детали и на шпинделе шлифовального чашечного круга происходит шлифование наружной сферической поверхности детали. Недостатком данного устройства является то, что под каждый диаметр сферической поверхности детали необходимо подбирать соответствующий внутренний диаметр чашечного шлифовального круга, что снижает технологические возможности данного устройства и, как следствие, его эксплуатационные характеристики. Другим недостатком данного устройства является также то, что из-за несовпадения оси вращения круга и оси вращения сферической поверхности снижается точность обработки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для шлифования сферических поверхностей чашечным шлифовальным кругом 2, включающее установленную на столе станка оправку с приводом ее вращения, на которую устанавливается деталь с обрабатываемой сферической поверхностью с возможностью свободного вращения и осевого перемещения. В данном устройстве ось оправки детали со сферической поверхностью совпадает с осью оправки со шлифовальным кругом, при этом ось оправки со шлифовальным кругом пересекает ось оправки с деталью,кроме этого они взаимно перпендикулярны. Устройство работает следующим образом. Обрабатываемую деталь свободно устанавливают на оправку, после чего обеспечивают вращение оправки к шлифовальному кругу и перемещают его до касания с наружной поверхностью детали. Вращающийся шлифовальный круг прижимает деталь к оправке, причем зазор между ними будет выбран в одну сторону. Благодаря трению между оправкой и внутренней поверхностью детали вращение изделия затормозится и будет меньше скорости шлифовального круга. По мере съема величины припуска шлифовальный круг подают на деталь. При достижении требуемого размера шлифовальный круг отводят в обратную сторону, снимают с оправки готовую деталь и устанавливают на оправку следующую. Контроль правильности шлифования сводится к визуальному наблюдению одновременного касания шлифовальным кругом двух противоположных участков наружной сферической поверхности. Недостатком данного устройства является то, что для каждого диаметра сферической поверхности детали необходимо подбирать соответствующего размера чашечный шлифовальный круг, что снижает технологические возможности данного устройства и, как следствие, снижает его эксплуатационные характеристики. Другим недостатком данного устройства является недостаточная точность обработки наружной сферической поверхности из-за визуального наблюдения одновременного касания шлифовальным кругом двух противоположных участков и из-за возможности проскальзывания детали на оправке. Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, улучшение эксплуатационных характеристик, повышение точности обработки деталей. Решение технической задачи достигается тем, что устройство для шлифования сферической поверхности, включающее установленную на столе станка раму с оправкой и ее приводом и расположенной на оправке деталью с обрабатываемой наружной сферической поверхностью, снабжено жестко связанным со столом станка основанием со стержнем, а 2 23762005.12.30 рама снабжена буксой, установленной на стержне с возможностью ее поворота вокруг оси, совпадающей с осью сферической поверхности детали, при этом полая оправка с выполненными радиальными пазами снабжена установленными в них зажимными элементами с внутренней конической поверхностью и винтовым зажимом с наружной конической поверхностью, контактирующими между собой коническими поверхностями. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для шлифования сферических поверхностей, а на фиг. 2 - сечение по на фиг. 1. Устройство для шлифования сферических поверхностей (фиг. 1 и фиг. 2) содержит раму 1 с буксой 2, которой она установлена на стержень 3 основания 4. Стержень 3 к основанию 4 крепится посредством резьбового соединения 5. Рама 1 с буксой 2 соединена болтами 6. Между буксой 2 и стержнем 3 установлена втулка 7, выполняющая роль подшипника скольжения. С левой стороны рамы 1 установлена ручка 8. К верхней части рамы 1 приварены щеки 9 и 10, к которым болтами 11 и 12 прикреплен корпус 13, в котором расположены подшипники 14 и 15. В подшипниках 14 и 15 установлена оправка 16, правым своим концом 17 через шпонку 18 соединена с валом 19 привода 20. В левом конце 21 оправки 16 выполнены отверстие 22, радиальные пазы 23 и внутренняя резьба 24, в которые соответственно установлены зажимные элементы 25 и винтовой зажим 26 с внутренним шестигранником 27 под ключ (на фиг. не показан). В зажимных элементах 25 выполнена внутренняя коническая поверхность 28, а на правом конце винтового зажима 26 выполнена наружная коническая поверхность 29. На зажимные элементы 25 устанавливается деталь 30 с обрабатываемой сферической поверхностью 31 таким образом, чтобы ось 32 обрабатываемой сферической поверхности 31 совпала с осью 33 стержня 3. Основание 4 устанавливается на стол станка 34 и жестко удерживается на нем за счет магнитных сил. На валу 35 шпинделя 36 станка устанавливается шлифовальный круг 37, который вращается и перемещается в осевом направлении. Устройство для шлифования сферических поверхностей работает следующим образом. Основание 4 устанавливают на стол станка 34 и включают магнитный зажим (на фиг. не показан) стола станка 34. За счет резьбового соединения 5 жестко крепится к основанию 4 стержень 3, на котором установлена букса 2, и с которой посредством болтов 6 жестко соединена рама 1. С рамой 1 также жестко связаны щеки 9 и 10, между которыми установлен корпус 13, соединенный со щеками 9 и 10 болтами 11 и 12 соответственно. Болтами 12 дополнительно прикреплен привод 20. В корпусе 13 установлены подшипники 14 и 15, в которых расположена оправка 16. При включении привода 20 его вал 19 вращается и передает вращение через шпонку 18 правому концу 17 оправки 16 и его левому концу 21, в отверстии 22 которой в радиальных пазах 23 установлены зажимные элементы 25, винтовой зажим 26 и деталь 30 с обрабатываемой сферической поверхностью 31. Предварительно перед включением привода 20 ключом (на фиг. не показан) за счет шестигранника 27 на резьбе 24 выворачивают винтовой зажим 26 влево, при этом за счет взаимодействия наружной конической поверхности 29 и внутренних конических поверхностей 28 зажимные элементы 25 сближаются к оси оправки 16. После чего устанавливают на левый конец 21 оправки 16 обрабатываемую деталь 30 таким образом, чтобы ось 32 обрабатываемой сферической поверхности 31 совпала с осью 33 стержня 3. После установки вворачивают винтовой зажим 26, который за счет взаимодействия наружной конической поверхности 29 с внутренними коническими поверхностями 28 перемещают зажимные элементы 25 от центра оправки 16 и надежно крепят деталь 30 на левом конце 21 оправки 16. Включают привод 20 и приводят во вращение оправку 16 и деталь 30. После 3 23762005.12.30 чего включают привод (на фиг. не показан) шпинделя 36, его вал 35 вращается и приводит во вращение шлифовальный круг 37. Приводом (на фиг. не показан) подводят шлифовальный круг 37 к детали 30 и после этого ручкой 8 поворачивают раму 1 на втулке 7 вокруг оси 33, производя таким образом обработку сферической поверхности 31 детали 30. Таким образом, устройство для шлифования сферических поверхностей, включающее установленную на столе станка раму 1 с оправкой 16 и ее приводом 20 и расположенную на оправке 16 деталь 30 с обрабатываемой наружной сферической поверхностью 31,снабжено основанием 4 со стержнем 3, на который устанавливается букса 2, жестко связанная с рамой 1 таким образом, что рама 1 может свободно поворачиваться на стержне 3 вокруг оси 33. Данная ось 33 совпадает с осью 32 сферической поверхности 31 обрабатываемой детали 30, что позволяет поворачивать раму 1 и деталь 30 вокруг оси 33 и, как следствие, обеспечивать возможность обработки сферической поверхности 31 детали любыми типами и размерами шлифовальных кругов и обрабатывать детали с высокой степенью точности. Данное преимущество расширяет технологические возможности устройства и,как следствие, улучшает его эксплуатационные характеристики и повышает точность обработки. Для установки оси 32 сферической поверхности 31 детали 30 с осью 33 стержня 3 оправка 16 выполнена полой и в ней выполнены радиальные пазы 23, в которые установлены зажимные элементы 25 с внутренними коническими поверхностями 28, а с торца оправки 16 установлен винтовой зажим 26 с наружной конической поверхностью 29. Данная конструкция позволяет закреплять на оправке 16 детали 30 со сферическими поверхностями 31 разных диаметров, как отверстий, так и обрабатываемых сферических поверхностей 31, что также улучшает его эксплуатационные характеристики. На дату подачи заявки на полезную модель устройство для шлифования сферических поверхностей изготовлено в ОАО Сейсмотехника и проходит эксплуатационные испытания. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.