Устройство для вибрационной обработки изделий

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее упруго подвещенный контейнер с вибровозбудителем, смонтированный в опорах качения торцовых стенок контейнера при помощи центрального вала барабан с планщайбами и цилиндрическими оправками для установки обрабатываемых изделий, при этом концы оправок размещены в гнездах планщайб, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса обработки, цилиндрические оправки в гнездах планщайб установлены упруго с возможностью осевого перемещения, их оси расположены относительно оси центрального вала барабана как скрещивающиеся с ней под углом 5-30° прямые и при этом одновременно образуют однополостной гиперболоид. . 2.. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оправки дополнительно снабжены упругими разграничителями для обрабатываемых изделий, выполненными в виде устаi новленных на оправках с зазором цилиндрических пружин, размещенных в бочкообраз (Л ных резиновых оболочках. 4 О О ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1104002 зш В 24 В 31/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3581945/25-08 (22) 25.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) P. В. Юревич (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.9.048.6.04 (088.8) (56) 1. Вибрационная машина для обработки металлорежущего инструмента. Информационный листок о научно-техническом достижении, № 83-11, Л ьвовс ки и ЦНТИ

УкрНИИНТИ Госплана УССР, 1983 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛ ИЙ, содержащее упруго подвешенный контейнер с вибровозбудителем, смонтированный в опорах качения торцовых стенок контейнера при помощи центрального вала барабан с планшайбами и цилиндрическими оправками для установки обрабатываемых изделий, при этом концы оправок размещены в гнездах планшайб, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса обработки, цилинд рические оправки в гнездах планшайб установлены упруго с возможностью осевого перемещения, их оси расположены относительно оси центрального вала барабана как скрещивающиеся с ней под углом 5-30 прямые и при этом одновременно образуют однополостной гиперболоид.

2., Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оправки дополнительно снабжены упругими разграничителями для обрабатываемых изделий, выполненными в виде установленных на оправках с зазором цилиндри- I ческих пружин, размещенных в бочкообразных резиновых оболочках.

1104002

Изобретение относится к вибрационной обработке и оборудованию для ее осуществления и может быть использовано в металлообрабатываюшей промышленности для выполнения операций снятия заусенцев, скругления острых кромок, упрочнения, например, зубьев зубчатых колес, дисковых, цилиндрических, концевых фрез, резцов и других инструментов и деталей.

Известно устройство для вибрационной обработки изделий, содержащее упруго подвешенный контейнер с вибровозбудителем, смонтированный в опорах качения торцовых стенок контейнера посредством центрального вала барабан с планшайбами и цилиндрическими оправками для установки обрабатываемых изделий, при этом концы оправок размещены в гнездах планшайб !1).

Недостатком известного устройства является низкая производительность процесса обработки н низкая степень упрочнения торцовых поверхностей изделий, что обусловлено преимущественным радиальным направлением усилий воздействия рабочей среды на периферийные участки поверхностей изделий и отсутствием сушественных осевых составляющих усилий, ввиду параллельности осей изделий с осью контейнера. Непроизводительно и неудобно закрепление устанавливаемых на планшайбах оправок с помощью гаек с применением слесарных инструментов. Недостаточно используется рабочий объем контейнера в зонах, примыкающих к планшайбам.

Целью изобретения является интенсификация процесса обработки путем обеспечения осевых составляющих усилий воздействия рабочей среды на поверхности изделий, сообщения им дополнительных колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для вибрационной обработки изделий, содержащем упруго подвешенный контейнер с вибровозбудителем, смонтированный в опорах качения торцовых стенок контейнера посредством центрального вала барабан с планшайбами и цилиндрическими оправками для установки обрабатываемых изделий, при этом концы оправок размещены в гнездах планшайб, цилиндрические оправки в гнездах планшайб установлены упруго с возможностью осевого перемещения, их оси расположены относительно оси центрального вала барабана как скрещивающиеся с ней под углом величиной 5-30 прямые и при этом одновременно образуя однополостной гиперболоид. Причем оправки дополнительно снабжены упругими разграничителями для обрабатываемых изделий, выполненными в виде установленных на оправках с зазором цилиндрических пружин, размещенных в бочкообразных резиновых оболочках.

1О

На фиг. изображено устройство для вибрационной обработки; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. !.

Контейнер 1 опирается на упругую подвеску 2, выполненную, например, из плоских пружин (возможно использование цилиндрических винтовых пружин для пневматических амортизаторов). Вибровозбудители

3 дебалансного типа размещены на цапфах торцовых крышек 4 контейнера и соединены валом 5, связанным упругой муфтой с электродвигателем. Барабан 6 с планшайбами

7 и 8 установлен опорными концами своей трубчатой оси в цилиндрических гнездах 9 контейнера.

Цилиндрические оправки 10 опорными концами установлены в гнездах планшайб

7 и 8, на торцах которых закреплены упругие пластины 11. Изделия 12, в данном случае зубчатые колеса, на оправках упруго разграничены пружинами 13 и охватывающими их резиновыми оболочками 14, совмешенными по оси и по торцам. Резиновые оболочки, охватывающие пружины, предназначены для дополнительного увеличения жесткости упругих связей и предупреждения попадания частиц рабочей среды между витками пружин их заклинивания. Изделия типа стержней, например, резцы, фиксируются винтами в пазах на периферии втулки 15.

Для обработки, например, зубчатых колес 12 с целью снятия заусенцев, имеющихся на периферии и нижнем торце зубьев после зубофрезерования, колеса устанавливают на оправку 10 так, чтобы этот торец был обрашен в сторону левой планшайбы

8 в контейнере и повернут навстречу направлению кругового вращения рабочей среды, т.е. навстречу вектору усилия P. Вначале устанавливают на оправку первое колесо до упора к имеющемуся на ней бурту, выполненному на расстоянии от правого тор-. ца, равном длине упругого элемента 13 — 14, затем устанавливают на оправку упругий элемент 13 — 14 и второе колесо и т.д. Последних два упругих элемента одевают на концы оправки до упора к крайним колесам.

Оправку с изделиями устанавливают в барабан контейнера.

Для упрощения и ускорения процесса установки изделий в контейнер оправки подпружинены в осевых направлениях со стороны стенок планшайб, например, расположенными напротив опорных гнезд упругими пластинами 11, закрепленными на внешних стенках планшайб 7 и 8. Благодаря этому, свободно устанавливают оправку с изделиями вначале в гнездо правой планшайбы, повернув предварительно оправку под углом, затем при надавливании подают оправку по ее оси путем упругого смещения ограничиваюшей пружины и вводят свободный конец оправки в соответствующее гнездо

1104002 левой планшайбы. Имеющийся зазор в соединении позволяет выполнить установку оправки таким способом. Следовательно, отпадает необходимость в непроизводительном креплении оправок гайками с помощью вспомогательных инструментов.

Включают электродвигатель, передающий вращение через упругую муфту дебалансам

3, которые сообщают контейнеру 1 круговые колебания. При этом барабан с планшайбами в результате обкатки в охватывающих гнездах 9 контейнера получает относительное вращение, а изделия на оправках планетарное вращение и дополнительные осевые колебания. Под воздействием круговых колебаний рабочая среда 16 приходит в круговое движение относительно центральной оси контейнера и воздействует на обрабатываемую поверхность с усилиями Р, по нормали к поверхности и P — в радиальном направлении, как показано на фиг. 2.

Получаемые осевые усилия тем больше, чем 20 больше угол между скрещивающимися осями оправок с изделиями и контейнера, так как

Р1 — — P. Мпс<

При значении<К =30 усилие P =05P, в то время как при параллельных осях Р, =О.

Таким образом, благодаря расположению изделий под углом a(по отношению к направлению кругового вращения рабочей среды, последняя активно воздействует одновременно и в радиальном, и в осевом направлениях на поверхности изделий в результате разложения ее усилий на радиальную и осевую составляющие.

Пределы угла 5-30 установлены, исходя из допустимых пределов отношения радиусов сечений гиперболоида вращения в плоскости планшайбы и в плоскости симметрии барабана. При максимальном отношении радиусов, соответствующем максимальному углу наклона оправки, изделия, находящиеся в плоскости симметрии барабана, должны свободно располагаться, не соприкаса- 40 ясь с его осью.

Теоретически максимальный угол наклона оправок может достигаться„ = 45, когда

Р, становится равным Р и достигается одинаковая эффективность обработки и торцовой и периферийной поверхности изделия.

Однако, при угле наклона оправки более

30 не удается свободно расположить изделия в средней части контейнера, так как при одинаковых расстояниях опорных концов оправки от оси барабана ее средняя часть находится ближе к этой оси. Поэтому увеличивать угол более 30 не целесообразно.

При параллельных осях (с =О ) P, = Psin 2 =О, а при 4 =5 P> —— 0,08 . Р, т.е. начиная с угла 5, уже ощущается положительный эффект по увеличению осевого усилия, воздействующего на торце изделия.

При меньших значениях угла наклона чем

5, как показали результаты экспериментов, практически не обнаруживается эффект по уменьшению продолжительности обработки.

Установка изделий пакетами на оправках и расположение осей оправок как семейства образующих однополостного гиперболоида вращения, повышает коэффициент использования рабочего объема машины, так как длина пакетов больше по образующей гиперболоида, чем по образующей цилиндра.

Результаты экспериментов, проведенных на опытной машине по снятию острых заусенцев с зубьев колес, показали, что использование предложенного устройства с углом наклона оправок с изделиями 30 повышает производительность процесса на 50/,а с углом наклона 5 — на 60/О, по сравнению с обработкой на машине-прототипе, в которой оправки с изделиями закреплены параллельно ее центральной оси. Сокращается время на установку каждой оправки с изделиями и на последующее извлечение после обработки более чем в 2 раза в результате замены жесткого крепления оправок свободной установкой в гнездах с упругими упорами.

1104002

Редактор Л. Лосева

Заказ 5023/1О

Соста в и тел ь А. Бу като в

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

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», r. Ужгород, ул. Проектная, 4