Устройство для обработки внутренних поверхностей
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее тележку, на которой установлена штанга , несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце которого установлен ограничитель радиг альной подачи инструмента, а на друг гом - очистной инструмент с возможностью прижима к обрабатываемой поверхности изделия, о тличающе е с я тем, что, с целью повьш1ения качества обработки, механизм качания рабочей головки выполнен в виде поворотного пневмодвигателя, включающа-го два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых выполнены в виде реек , установленных с возможностью зацепления с шестерней, связанной через шлицевой вал с обоймой, причем корпус пневмодвигателя снабжен кронштейном, несущим плиту с горизонтальным пазом, предназначенным для взаимодействия с выполненным на коромысле пальцем. 2. Устройство по п.I, о т л и чающееся тем, что ограничитель радиальной подачи инструмента вьшолнен в виде компенсатора, включающего подпружиненньй толкатель, закрепленный на коромысле с возможностью поворота и взаимодействия посредством торцовых кулачков с винтом, установленным с возможностью перемещения в гильзе, зафиксированной на обойме и несущей храповое зацепление ,установленное с возможностью взаимодействия с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4(51) В 24 В 5/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3619917/25-08 (22) 11.07.83 (46) 23. 06.85. Бюл. ¹ 23 (72) В.М;Коваль, В.А.Янда, Б.Н. Белявская и Б.A. Поповкин (71) Научно-производственное объединение атомного машиностроения и котлостроения (53) 621.924.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 757297, кл. В 24 В 5/!2, 1977 . (прототип). (54) (57} 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее тележку, на которой установлена штанга, несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце которого установлен ограничитель ради". альиой подачи инструмента, а на дру-:.. гом — очистной инструмент с воэможностью прижима к обрабатываемой поверхности изделия, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью новьппения
„„SU„„1162574 A качества обработки, механизм качания рабочей головки выполнен в виде пово-. ротного пневмодвигателя, включающе;4 го два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых выполнены в виде реек, установленных с возможностью зацепления с шестерней, связанной через шлицевой вал с обоймой, причем корпус пневмодвигателя снабжен кронштейном, несущим плиту с горизонтальным пазом, предназначенным для взаимодействия с выполненным на коромысле пальцем.
2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что ограничитель радиальной подачи инструмента З вьн1олнен в виде компенсатора, включающего подпружиненный толкатель, закрепленный на коромысле с возможностью поворота и взаимодействия посредством торцовых кулачков с винтом, установленным с воэможностью перемещения в гильзе, зафиксированной на обойме и несущей храповое зацепление,установленное свозможностью взаимодействия с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме.
Изобретение относится к производству крупногабаритных иэделий в атомном машиностроении и котлостроении и может быть использовано для обработки внутренних поверхностей от окалины, ржавчины, пригара изделий, которые не рекомендуются вращать относительно продольной оси более одного, двух оборотов.
Известно устройство для обработки )p внутренних поверхностей, содержащее тележку, на которой установлена штанга, несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце, которого установлен ограничитель радиальной подачи инструмента, а на другом — очистной инструмент с возможностью прижима к обрабатываемой. поверхности изделия t) ).
Недостатком известного устройст-. ва является то, что при многократном вращении изделия на роликоопорах на нем образуется дорожка (уплотнение,металла в местах контакта с роликами ),влекущая за собой изменение физической структуры металла, при этом обрабатываемая поверхность не выдерживается постоянной в своих размерах, что приводит к повторной обработке (перекрытие ) части обрабатываемой поверхности, что ухудшает ее качество.
Цель изобретения — повышение качества обработки.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки внутренних поверхностей, содержащем те- Ю лежку, на которой установлена штанга, несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце которого установлен ограничитель радиальной подачи инструмента, а на, другом — очистной инструмент с возможностью прижима к обрабатываемой 6 поверхности иэделия, механизм качания рабочей головки выполнен в виде поворотного пневмодвигателя, вклю.чающего два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых выполнены в виде реек, установленных с возможностью зацепления с шестерней, связанной через шлицевой вал с обоймой, 74 2 причем корпус пневмодвигателя снабжен кронштейном, несущим плиту с горизонтальным пазом, предназначенным для взаимодействия с выполненным на коромысле пальцем.
При этом ограничитель радиальной подачи инструмента выполнен в виде компенсатора, включающего подпружиненный толкатель, закрепленный на коромысле с возможностью поворота и взаимодействия торцовых кулачков с винтом, установленным с возможностью перемещения в гильзе, зафиксированной на обойме и несущей храповое зацепление, установленное с возможностью взаимодействия с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме.
На фиг.l изображено устройство, общий вид, на фиг.2 — вид А на фиг.) на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l на фнг.4 — узел ) на фиг.l; на фиг.5— разрез В-В на фиг.4; на фиг.6— узел П на фиг.l; на фиг.7 — разрез
Г-Г на фиг.6; на фиг.8 — вид Д на фиг.) на фиг.9 — схема качания рабочей головки.
Устройство для обработки внутренних поверхностей иэделий l,например цилиндрического корпуса, установленного на приводной 2 и неприводной 3 роликоопорах, состоит из тележки 4, на которой установлена колонна S c направляющими 6, по которым при помощи ходового винта 7 перемещается каретка 8 с выдвижной консольной штангой 9 (фиг.l). Последняя установлена на опорные ролики 10 с воз-" можностью перемещения Ilo ним посредством реечной передачи ll и реверсивного шагового привода 12 (фиг.3).
На конце консольной штанги 9 закреплена рабочая головка )3, состоящая из корпуса 14 (йг.) и . 4), несущего поворотный двигатель механизма 15 качания, который через шлицевой вал
16 приводит в движение качающуюся обойму 17 с подвижным коромыслом 18 (фиг.) и 2). На одном (нижнем) конце коромысла 18 закреплен шпиндельный узел 19 с инструментом 20 (может быть абразивный круг, иглофреэа и т.д.), приводимый во вращение через коническую передачу и промежуточный вал, пропущенный через коромысло (не показаны ) фпанцевым электродвигателем 21, установленным на другом конце коромысла 18. Упругое радиальное поджатие инструмента 20 к обрабатываеl 1 625 мой поверхности осуществляется пневмо. цилиндром 22, корпус которого закреплен на обойме 17, а шток на подвижном коромысле 18. Для ограничения радиальной подачи инструмента 20 5 между коромыслом IS в месте крепления двигателя 21 с обоймой 17 установлен регулируемый компенсирующий механизм 23 (фиг.2 и 6 ). Механизм 23 состоит из подпружиненного посредст- 10 вом пружины 24 толкателя 25, установленного на коромысле 18 и винта
26 с гайкой 27, закрепленной на обойме 17. На гайке 27 с возможностью вращения установлена гильза 28, ко- 15 торая через продольный внутренний паз
29 и штифт 30 взаимодействует с винтом 26 ° На гильзе 28 выполнено наружное храповое зацепление 31, соединенное с собачкой 32, которая поджи- щ мается пружиной (не показана ). На толкателе 25 выполнена винтовая ка-, навка 33, в которую входит штифт 34;
На головке толкателя 25 имеются торцовые кулачки 35, имеющие возмож- 25 ность зацепляться с кулачками 36, . выполненными на торце винта 26. На нижней части корпуса 14 рабочей головки 13 установлен крон1нтейн 37
Г следящего механизма, по направляю- З0 щим которого в вертикальной плоскости в процессе качания и радиального прижатия инструмента 20 перемещается плита 38 с конечными выклю+ чателями 39. В плите 38 выполнен
35 горизонтальный паз 40, по которому в процессе качания и радиального прижатия инструмента 20 передвигается палец 41, закрепленный на коромысле 18. Палец 419 передвигаясь по пазу 40, воздействует на конечные выключатели 39, которые управляют шаговым приводом 12 перемещения консольной штанги 9 и поворотным пневмодвигателем качания инструмента 20. Механизм 15 качания состоит из двух пневмоцилиндров 42 с рейками 43 на штоках, находящихся в зацеплении с шестерней 44. В .крьппки цилиндров 42 для осуществления плав-у» ной безударной остановки в конце хода встроены тормозные устройства.
Устройство работает следующим образом.
Обрабатываемое изделие 1 устанав- Ы ливают на роликоопоры 2 и 3, тележку 4 подкатывают к изделию 1 и вводят в него консольную плиту 9 с
74 4 рабочей головкой 13, выдвигая ее на необходимый вылет при помощи реечной передачи ll и привода 12.
Затем каретка 8 с выдвижной консольной штангой 9 опускается при помощи ходового винта 7 таким образом, чтобы .расстояние от периферии инструмента 20 до обрабатываемой поверхности изделия 1 составляло 10-15 мм.
В зависимости от величины диаметра изделия устанавливают величину (угол ) контакта 4 инструмента 20 с обрабатываемой поверхностью путем настройки механизма 23. Для этого отводят (откидывают )собачку 32 и, поворачивая гильзу 28, закручивают или выкручивают винт 26, устанавливая необходимый зазор с1 между кулачками 36 винта и кулачками 35 головки толкателя 25. Ход толкателя 25 Ь. устанавливают в зависимости от стойкости (материала ) инструмента 20.
Общий ход компенсирующего механизма
23 2 будет равен сумме зазора а хода Ь и величине компенсации Х: а + Ь + х
Далее инструменту 20 придают вращательно движение от электродви: гателя 21 и качательное от поворотного пневмодвигателя. Включают пневмоцилиндр 22 и произвоцят радиальную подачу коромысла 18 с шпиндельным узлом 19, и инструмент 20 поджимают к обрабатываемой поверхности. За счет постоянного упругого, поджатия: инструмента 20 к обрабатываемой поверхности происходит копирование (обработка по изменяемому радиусу
R ) из положения 1 до положения П (фиг. 9). В это время осуществляется постоянное увеличение радиуса
R„,а кулачковая головка толкателя
25 приближается к кулачковой головке винта 26, выбирая зазор a, Как только происходит сцепление кулач ков 35 и 36, толкатель 25, преодо-.. левая усилие пружины 24, перемещают вверх на ход Ъ. Винтовая канавка скользит по штифту 34, поворачивая толкатель 25 вокруг продольной оси на определенный угол E.. При этом толкатель 25 завинчивает винт 26 и гайку 27 на величину x.. Гильза 28 поворачивается вместе с винтом 26 (момент передается через. штифт 30, скользящий по пазу 29 ), а собачка
32 проскальзывает по наружным храповым зубьям.
1162574
В положении 11 радиус R„ достига ет максимального значения (R = R„ ) для данного такта очистки, толка- . тель 25 выбирает ход: Ъ и радиальная подача коромысла 18 прекращается, что обуславливает выход инструмента 20 из контакта с обрабатываемой поверхностью. по радиусу
К, (R< = Q„« 15 качания на обратный ход. Во время пути инструмента 20 из положения 11 в положение IP происходит плавная безударная остановка пневмодвигателя. Это достигается эа счет тормозных устройств, встроенных в крышки пневмоцилиндров. В положении Ш пневмодвигатель механизма 15 качания. начинает перемещать инструмент 20 в обратном направлении, В положении П инструмент 20 снова входит в контакт с обрабатываемой поверхностью (R„= R ). Качание инструмента происходит с изменением радиуса R (до 1 положений 1 происходит постоянное уменьшение R„). Компенсирующий меха- 35 Низм 23 возвращается в исходное положение. Поскольку пружина 24 стремится вернуть толкатель 25 в первоначальное положение и повернуть его вокруг продольной оси на угол Р (за счет скольжения винтовой канавки 33 по штифту 34 ), а вывинчивание винта 26 (вращение винта в другую сторону) ограничено стбпорной собачкой 32 храпового зацепления 31, то происходит постепенное проскальзывание кулачков 35 толкателя 25 по кулачкам 36 винта 26. В положении 1 изменяемый радиус R становится минимальным (R< - R«») > затем начинает увеличиваться до положения IV . Кулачковая головка толкателя 25 вновь приближается к кулачковой головке винта 26, выбирая зазор e . Как только происходит сцепление кулачков 35 и 36, толкатель 25, преодолевая усилие пружины 24, перемещается вверх на .ход b. Винтовая канавка скользит по штифту 34, поворачивая толкатель Л вокруг продольной оси на определенный угол E.. .При этом толкатель 25 завинчивает винт 26 и гайку 27 на г величину х.. В положении 1у радиус R достигает максимального значения (R, = R« ) и радиальная подача коромысла 18 .прекращается, что обуславливает выход инструмента 20 из контакта с обрабатываемой поверхностью по Радиусу R> R<м с 1 из„). В положении IV,ïàëåö 41 воздействует. на другой конечный выключатель 39 и включает привод 12 перемещения консольной штанги 9 на заданный шаг. Одновременно от этого же конечного выклю" чателя подают сигнал через реле времени на переключение пневмодвигателя механизма 15 качания иа обратный ход. Во время пути инструмента 20 иэ положения IV в положение V проис» ходит плавная безударная остановка пневмодвигателя. В положении V пневмодвигатель начинает перемещать инструмент 20 в обратном направлении. Цикл качания со сдвижкой на заданный шаг инструмейта снова и снова повторяется до тех пор, пока полоса (дуга, ограниченная углом зачисткис() на поверхности не обработана по всей длине изделия l. Затем радиальную подачу и качательное движение инструмента выключают. Далее изделие 1 поворачивают на роликоопорах 2 и 3 на угол 4/ (Ы, (равный или чуть меньше ширины обработанной полосы) Включают пневмодвигатель качательного движения и упругое поджатие инструмента весь процесс обработки следующей полосы повторяется до тех пор, пока не обработана вся внутренняя поверхность изделия за один оборот на роликоопорах. В процессе обработки копируется внутренняя поверхность изделия и обрабатывается полоса постоянной ширины (дуга, ограниченная углом зачистки с ). Это достигается тем, что компенсирующий механизм автоматически производит корректировку своего хода на величину Х, равную величине износа инструмента за проход углао(/2. Кроме того, в процессе обработки плита 38 с конечными выключателями 39 совершает возвратно-поступательные перемещения по направляющим кронштей5 Кроме того, за счет выполнения ограничителя радиальной подачи ийструмента в виде компенсатора, состоящего из подпружиненного толкатеф ля, закрепленного с возможностью поворота на нем и взаимодействуюшего посредством торцовых кулачков с винтом, установленным с возможностью перемещения в гильзе, которая зафиксирована на обойме и имеет наружное храповое зацепление, взаимодействующее с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме, позволит обеспечить постоянный угол зачистки,т.е. рр качество зачистки. 7 ) 1 625 на 37 следящего механизма и обеспечивает синхронное включение их (конечных выключателей )пальцем 41, перемещающимся по горизонтальному пазу 40, привода 12 и пневмодвигателя. Использование предлагаемого изобретения позволит за счет выполнения механизма качания рабочей головки в виде поворотного пневмодвигателя, включающего два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых представлены в виде реек, находящихся в зацеплении с шестерней, связанной через шлицевой вал с упомянутой обой- 1 мой, причем на корпусе пневмодвигателя закреплен кронштейн следящего механизма, в направляющих которого установлена в вертикальной плоскости плита, имеющая горизонтальный паз, 74 8 взаимодействующий с пальцем, жестко связанным с коромыслом, повысить качество обработки внутренней поверхности, 1162574 Вид и Фиг.2 Фиг.5 3162574 Фиг.5 1162574 Фиг.6 1162574 1162574 Составитель Н.Финн Редактор И.Дербак Техред M.Íàäü Корректор С.Шекмар Заказ 3996/10 Тираж 769 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
