Станок для обработки шариков

 

1. СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ, содержащий поворотное основание , несущее рабочий, загрузочный и разгрузочный шпиндельные узлы, каждый из которых состоит из вала, установленного на нем дискового элемента, и камеры расширения сжатого воздуха для подачи агента в рабочую зону, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, валы шпиндельных валов выполнены полыми и снабжены закрепленными на их торце крышками, образующими камеру расширения сжатого воздуха, при этом дисковый элемент установлен свободно на неподвижном валу и подпружинен в осевом направлении. 2.Станок по п. 1, отличающийся тем, что загрузочный шпиндельный узел снабжен расположенными соосно с валом полым цилиндром и основанием, в котором размещен подпружиненный стакан. 3.Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что разгрузочный шпиндельный узел установлен с возможностью поворота от (Л носительно оси, перпендикулярной к оси вала. со 00 05 со

„„SU„„1098763

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А з(д) В 24 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3577804/25-08 (22) 25.02.83 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) И. П. Филонов, Л. А. Олендер, В. В. Радкевич, А. Х. Букенгольц и В. В. Пташник (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.923.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 617245, кл. В 24 В 11/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 841925, кл. В 24 В 11/02, 1979 (прототип) . (54) (57) 1. СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ШАРИКОВ, содержащий поворотное основание, несущее рабочий, загрузочный и разгрузочный шпиндельные узлы, каждый из которых состоит из вала, установленного на нем дискового элемента, и камеры расширения сжатого воздуха для подачи агента в рабочую зону, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, валы шпиндельных валов выполнены полыми и снабжены закрепленными на их торце крышками, образующими камеру расширения сжатого воздуха, при этом дисковый элемент установлен свободно на неподвижном валу и подпружинен в осевом направлении.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что загрузочный шпиндельный узел снабжен расположенными соосно с валом полым цилиндром и основанием, в котором размещен подпружиненный стакан.

3. Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что разгрузочный шпиндельный узел установлен с возможностью поворота оте носительно оси, перпендикулярной к оси вала.

1098763

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковой промышленности при обработке шариков.

Известно устройство для обработки шариков, содержащее два диска с соосно установленными на их торцах кольцами, внутренние поверхности которых выполнены коническими и образуют дорожку для размещения в ней шариков, а также камеру расширения сжатого воздуха с тангенциальными сопловыми отверстиями, причем один из дисков совершает возвратно-поступательные перемещения. Это устройство обеспечивает интенсификацию процесса обработки за счет многоосного вращения шарика (1).

Недостатком этого устройства является постоянное колебание скорости вращения шариков, а следовательно, и колебание связанной с ней центробежной силы прижима шариков к инструменту вследствие изме- 20 нения расстояния между инструментами вне зависимости от величины давления в камере расширения сжатого воздуха, что неизбежно приводит к потере производительности и увеличению разноразмерности шариков в партии. Кроме того, требуется дополнительный привод для осуществления возвратно-поступательных перемещений инструмента.

Наиболее близким к изобретению является станок для обработки шариков, содержащий вращающийся инструмент, установленный в зоне обработки, невращающийся инструмент, установленный с возможностью поворота относительно зоны обработки, камеру расширения сжатого воздуха, связанпую посредством сопел с обрабатываемыми 35 шариками, и загрузочное устройство. Станок позволяет сократить цикл обработки шариков за счет автоматической их загрузки в неподвижный инструмент и совмещение времени на выполнение этой операции с 4О временем на обработку шариков (2).

Недостаток известного станка заключается в том, что в процессе обработки уменьшается диаметр шариков, а следовательно, увеличивается зазор между шариками и внутренней поверхностью П-образной ка- 45 навки, в которой расположены шарики, что приводит к уменьшению усилия прижима шариков к инструменту и скорости их вращения, следствием чего является снижение производительности и ухудшение геометрических параметров обработанной поверхности.

Цель изобретения — повышение производительности и качества обработки путем автоматического поддержания постоянной скорости шариков в процессе обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в станке для обработки шариков, содержащем поворотное основание, несущее рабочий, загрузочный и разгрузочный LUïèíäåëüíûå узлы, каждый из которых состоит из вала, установленного на нем дискового элемента, и камеры расширения сжатого воздуха для подачи агента в рабочую зону, валы шпиндельных валов выполнены полыми и снабжены закрепленными на их торце крышками, образующими камеру расширения сжатого воздуха, при этом дисковый элемент установлен свободно на неподвижном валу и подпружинен в осевом направлении.

Кроме того, загрузочный шпиндельный узел снабжен расположе:иными соосно с валом полым цилиндром и основанием, в котором размещен подпружиненный стакан.

При этом разгрузочный шпиндельный узел установлен с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной к оси вала.

На фиг. 1 изображен станок, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.

3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 — разрез Д-3, на фиг. 5.

Станок для обработки шариков содержит поворотное основание 1, в котором установлены инструментальные узлы, каждый из которых располагается поочередно в одной из трех позиций: позиции загрузки 2, рабочей позиции 3, позиции разгрузки 4.

Инструментальный узел состоит из вала 5, внутренняя полость 6 которого является камерой расширения сжатого воздуха, подводимого к магистрали 7 через отверстие 8 в валу 5, к торцу которого болтами 9 крепится крышка 10. На цилиндрической поверхности крышки 10 выполнены тангенциальные отверстия 11, через которые сжатый воздух воздействует на .обрабатываемые шарики 12.

Невращающийся инструмент 13, жестко связанный с планшайбой 14, установлен на валу 5 с зазором и опирается на пружину 15, которая другим концом связана с регулировочной гайкой 16. Жесткость пружины 15 выбирается такой, что при изменении давления в камере 6 расширения сжатого воздуха, невращающийся инструмент перемещается в осевом направлении относительно вращающегося инструмента 17 на такую величину, которая компенсирует это изменение давления и обеспечивает поддержание первоначального значения скорости шариков 12. Планшайба 14 с невращающимся инструментом 13 установлена с возможностью перемещения вдоль кольца 18, которое закрепляется в радиальном направлении на рабочей позиции и позиции загрузки зажимным устройством 19 станка. Зубчатый сектор 20, прикрепленный к валу 5, обеспечивает возможность поворота инструментального узла в позиции разгрузки 4 вокруг оси 21, установленной в подшипниках 22

1098763 вала 5. Поршень 23 гидравлического цилиндра 24, закрепленного в станке, служит для поджима инструментального узла к загрузочному устройству, выполненному в виде полого цилиндра 25 с основанием 26, к которому при помощи пружины 27 крепится центральный стакан 28. Вращающийся инструмент 17 установлен в планшайбе

29, связанной через муфту 30 с приводным электродвигателем 31, а поршень 32 гидравлического цилиндра 33 используется для установления зазора между вращающимся

l7 и невращающимся 13 инструментами перед началом обработки. Так как перед началом обработки пружина 15 разжата, расстояние между инструментами устанавливается с гарантированным зазором. Приводная шестерня 34 разгрузочного механизма через муфту 35 соединена с электродвигателем 36, который, в свою очередь, связан с конечным выключателем 37. Лоток 38 служит для выгрузки шариков 12.

Станок работает следующи м образом.

В разгрузочной позиции поршень 23 цилиндра 24 поджимает инструментальный узел к центральному стакану 28 загрузочного устройства, сжимая пружину 27 на величину, обеспечивающую свободное движение шариков 12 под действием собственного веса в пространстве, ограниченном невращающимся инструментом 13 и валом

5 с крышкой 10. По окончании загрузки инструментальный узел перемещается вниз, и под действием пружины 27 центральный стакан 28 опускается вниз, перекрывая кольцевой канал, образованный основанием 26 и полым цилиндром 25 загрузочного устройства, в котором находятся шарики. После окончания загрузки поворотное основание 1 переносит инструментальный узел с загрузочной позиции 2 в рабочую 3, где он поршнем 32 цилиндра 33 устанавливается с зазором относительно вращающегося инструмента 17. Затем в рабочей позиции подается сжатый воздух, который, поступая через отверстие 8 вала 5, полость 6 и тангенциальные отверстия l I, приводит во вращательное движение шарики 12, прижимая их к коническим поверхностям инструментов

13 и 17 центробежной силой, которая пропорциональна квадрату скорости вращательного движения шариков вокруг оси инструментов. Дополнительное вращение шариков 12 вокруг собственной оси обеспечивается постоянным вращением инструмента 17.

При увеличении давления в камере увеличивается скорость вращения шариков 12, а следовательно, и сила прижима к инструмен-!

О ту.

Под действием возросшей силы прижима шариков невращающийся инструмент 13 сжимает пружину 15 на величину, пропорциональную изменению силы прижима, а следовательно, и изменению давления сжатого воздуха. В результате увеличивается расстояние между инструментами 13 и !7 и скорость, шариков уменьшается до первоначального значения. При последующем уменьшении давления сжатого воздуха щ планшайба 14 с инструментом 13 под действием пружины 15 перемещается вверх, уменьшая зазор на величину, пропорциональную изменению давления, обеспечивая тем самым поддержание постоянной скорости шариков. По окончании обработки поворотное основание 1 переносит невращающийся инструмент 13 в разгрузочную позицию 4, где ось 21 зажимается и зубчатый сектор 20 вала 5 входит в зацепление с приводной шестерней 34. При вращении приводной шестерни узел невращающегося инструмента поворачивается вокруг оси 21 до нажатия на конечный выключатель 37, который автоматически отключает привод вращения шестерни 34, и шарики под действием собственного веса попадают в ло3 ток 38. По окончании разгрузки шестерня 34 вращается в противоположную сторону и узел невращающегося инструмента возвращается в вертикальное положение. Затем цикл повторяется.

Использование предлагаемого станка позволяет повысить производительность процесса и улучшить качество обработанной поверхности за счет автоматического поддержания постоянной скорости шариков в процессе обработки.

1098763

1098763

1098763

Редактор Н. Бобкова

3а каз 4278/12

Составитель А. Козлова

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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