Устройство для обработки шариков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ торцом дискового инструмента, размещенных в гнездах основания, соединенных с камерой расширения сжатого воздуха посредством вертикальных сопел, выполненных в основании, установленном соосно шпинделю инструмента и кинематически связанном с приводом вращения через мал1 тийский механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, устройство снабжено по крайней мере двумя парами эллиптических зубчатых колес, одна из которых расположена между основанием , в которо м выполнены каналы для подачи жидкой среды в рабочую зону, и крестом мальтийского механизма, а другая - между ведущим звеном последнего и приводом вращения основания, при этом на ведущем звене установлены упоры, предназначенные для управления введенным в устройство регулятором давления камеры расширения сжатого воздуха, а крест мальтийского механизма и соответствующее ему эллиптическое колесо закреплены на валу в таком угловом положении, при котором каждому углу между пазами креста соот (Л ветствует различная длина наружной поверхности . со со 4; со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 1093497 А

g 1) В 24 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ности. юг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3529836/25-08 (22) 06.01.83 (46) 23.05.84. Бюл. № 19 (72) П. И. Ящерицын, И. П. Филонов, И. И. Дьяков, И. Г. Горелик и Г. С. Квятковский (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.923.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3479150/08 кл. В 24 В 11/02, 1983 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ШАРИКОВ торцом дискового инструмента, размещенных в гнездах основания, соединенных с камерой расширения сжатого воздуха посредством вертикальных сопел, выполненных в основании, установленном соосно шпинделю инструмента и кинематически связанном с приводом вращения через мальтийский механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, устройство снабжено по крайней мере двумя парами эллиптических зубчатых колес, одна из которых расположена между основанием, в котором выполнены каналы для подачи жидкой среды в рабочую зону, и крестом мальтийского механизма, а другая— между ведущим звеном последнего и приводом вращения основания, при этом на ведущем звене установлены упоры, предназначенные для управления введенным в устройство регулятором давления камеры расширения сжатого воздуха, а крест мальтийского механизма и соответствующее ему эллиптическое колесо закреплены на валу в таком угловом положении, при котором @ каждому углу между пазами креста соответствует различная длина наружной поверх1093497

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано в автотракторной, авиационной, подшипниковой промышленности при окончательной обработке высокоточных шариков.

Известно устройство для обработки высокоточных шариков, размещенных в рабочей зоне, образованной торцовой поверхностью вращаюшегося дискового инструмента с кольцевыми канавками и внутренними поверхностями цилиндрических втулок, связанных с камерой расширения сжатого воздуха посредством вертикальных сопел, причем втулки установлены в радиальных пазах основания с возможностью перемещения вдоль этих пазов. В свою очередь, основание связано с приводом вращения посредством дифференциального и мальтийского механизмов.

В известном устройстве присутствуют все движения шарика в рабочей зоне, необходимые для формирования его сферической поверхности, а именно вращение вокруг оси, направленной по радиусу инструмента, попеременное вращение то вокруг оси, направленной по касательной к траектории движения центра шарика, то вокруг вертикальной оси за счет дополнительных инерционных моментов (гироскопических) (1).

Однако в известном устройстве установка втулок подвижно в пазах основания не только усложняет конструктивно выполнение рабочей зоны и уменьшает количество одновременно обрабатываемых шариков, но и может привести к заклиниванию втулок в пазу, что ухудшит геометрическую точность шарика.

Кроме того, в известном устройстве требуется, чтобы радиус кривизны профиля канавки был больше радиуса шарика для обеспечения возможности перекатывания шарика поперек канавки. Однако это уменьшает зону контакта шарика с дисковым инструментом, а в момент перекатывания зона контакта вырождается до точечной, при этом контактное давление возрастает и припуск снимается глубокими узкими рисками, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на геометрической точности шариков и способствует образованию ожогов.

Цель изобретения — повышение качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки шариков, размещенных в гнездах основания, соединенных с камерой расширения сжатого воздуха посредством вертикальных сопел, выполненных в основании, установленном соосно шпинделю инструмента и кинематически связанном с приводом вращения через мальтийский механизм, в основании выполнены каналы подачи жидкой среды к торцовой поверхности дискового инструмента в зону обработки, а камера расширения сжатого воздуха снабжена регулятором давления с

55 управлением от упоров, закрепленных равномерно на боковой поверхности ведущего диска мальтийского механизма, так. что взаимодействие с регулятором давления осуществляется во время холостого хода веду щего диска. При этом в кинематическую цепь основание — привод вращения включены по крайней мере две пары эллиптических зубчатых колес, одна из которых связывает основание с мальтийским механизмом, а вторая — мальтийский механизм с приводом вращения. Причем крест мальтийского механизма закреплен на одном валу с эллиптическим зубчатым колесом в таком угловом положении, при котором каждому углу между пазами креста соответствует различная длина соответствующих участков наружной поверхности эллиптического колеса. Ведущий диск мальтийского механизма установлен на одном валу с эллиптическим зубчатым колесом другой пары в таком угловом положении, при котором рабочий ход ведущего диска происходит при максимальной скорости его вращения.

На фиг. 1 изображено устройство„осевой разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1 (с указанием угловых положений колес); на фиг: 3 — разрез Б — Б на фиг. 1 (c указанием угловых положений упоров на ведушем диске мальтийского механизма); на фиг. 4 — вид рабочей зоны с возможным движением жидкой среды.

Устройство для обработки высокоточных шариков (фиг. 1 — 4) содержит дисковый инструмент 1 с выполненными на торце кольцевыми канавками 2, связанный с электродвигателем 3 привода вращения через ременную передачу 4, основание 5, установленное с возможностью вращения в корпусе 6. В основании 5 выполнены цилиндрические гнезда 7 под обрабатываемые шарики 8, связанные с камерой 9 расширения сжатого воздуха через вертикальные сопла 10, и наклонные сопла 11, связанные с каналом

12 подачи жидкой среды 12. Камера 9 расширения сжатого воздуха связана с каналом 13 подачи сжатого воздуха через регулятор 14 давления. Основание 5 кинематически связано с электродвигателем 15 привода вращения посредством зубчатых колес 16 и 17, эллиптических колес 18 и !9, мальтийского механизма 20 и эллиптических колес 21 .и 22. Мальтийский механизм

20 содержит ведущий диск 23 с цевкой 24, на боковой поверхности которого равномер но установлены упоры 25 (фиг. 3) с возможностью взаимодействия с регулятором 14 давления в момент холостого хода ведущего диска 23, и крест 26. Эллиптическое зубчатое колесо 21 закреплено с крестом 26 в угловом положении, при котором каждому углу между пазами креста P, 9, 1, < соответствует различная длина боковой поверхности колеса 21, которой соответствует и различный разворот эллиптического коле1093497 са 22 на углы У,,,, а следовательно, и самого осйования 5.

Устройство для обработки высокоточных шариков работает следующим образом.

Укладка обрабатываемых шариков 8 в гнезда 7 основания 5 происходит при приподнятом дисковом инструменте 1, после чего он опускается в исходное положение и в камеру 9 расширения подается сжатый воз-. дух через канал 13 и регулятор 14 давления, который, проходя через вертикальные со т-ла 10, воздействует на шарики 8, поджимая их к кольцевой канавке 2 дискового инструмента 1. При включении электродвигателя 3 приводится во вращательное движение дисковый инструмент 1 через ременную передачу 4 и, в свою очередь, шарики 8 силами трения в зоне контакта их с дисковым инструментом вокруг оси, направленной по его радиусу, т. е. оси п.

При включении электродвигателя 15 вращение передается на ведущий диск 23 мальтийского механизма 20 через зубчатые колеса 16 и 17 и пару эллиптических зубчатых колес 18 и 19. Ведущий диск 23 обеспечивает периодический разворот креста 26, а следовательно, и основания 5 через эллиптические колеса 21 и 22. Причем величина углового разворота и угловая скорость основания 5 не одинакова для каждого углового положения креста 26. В момент вращения основания 5 ось основного вращения шарика и поворачивается как бы в пространстве вокруг вертикальной оси (оси в), при этом возникает гироскопический момент, который разворачивает шарик вокруг оси г, причем разворот шарика вокруг оси v зависит от. угловой скорости основания и угла его разворота. При подаче жидкой среды в канал

12, она через наклоненные сопла 11 приводится в контакт с торцом дискового инструмента 1, захватывается его неровностями и увлекается во вращательное движение, попадает в зону контакта шарика 8 с инструментом 1 и под действием центробежных сил перемещается к периферии. Это движение жидкой среды стремится развернуть шарик вокруг оси ., а так как шарик

1О является гироскопическим телом, то по правилу Резаля на самом деле будет происходить разворот вокруг оси в. Моменту от действия жидкости Mz (фиг. 4) препятствует момент сил трения, который в большинстве случаев больше М». Уменьшение момента сил трения осуществляется уменьшением силы прижима шариков 8 к инструменту 1, уменьшением давления воздуха в камере 9 расширения с помощью регулятора 14, управляемого от упоров 25, установленных на ведущем диске 23. Установка упоров 25 на диске 23 и переменная его скорость вращения приводит к тому, что дополнительный разворот шариков 8 вокруг оси в действия жидкости происходит через неодинаковые промежутки времени.

25 Использование предложенного устройства обеспечивает повышение качества шариков за счет качественного формообразования их сферических поверхностей и отсутствия поверхностных дефектов на шарике; повышение. производительности процесса за счет наличия дополнительных вращений шарика в рабочей зоне вокруг осей в и F обеспечения возможности значительного повышения скорости вращения дискового инструмента.

1093497

Составитель А. Козлов

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 3351/12 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4