Упорный люнет

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И РЕСПУБЛИН.„SU„„1206045 А

uoW В 23 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTWI

: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ...:::,; И

В

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ -"-".":" . -:- - / (21) 3651047/25-08 (22) 11.10.83 (46) .23.01 ° 86 ° Бюл. 11 3 (71) Северо-Западный заочный поли.технический институт (72) Б.И. Никулкин, В.М. Рогачев, Ю.Г. Полубояринов и С.Н. Корчак (53) 62-229.35 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 215757, кл. В 24 В 41/06, 1967. (54)(57)1. УПОРНЫЙ ЛЮНЕТ, в корпусе которого размещена выдвижная опора с подпружиненными элементами, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости детали, упругие элементы выполнены в виде четырех изогнутых пластинчатых пружин, установленных попарно и симметрично относительно главных осей симметрии опоры, выпуклостями навстречу одна к другой.

2. Люнет по п. 1, отличаюшийся тем, что, с целью управления жесткостью упругих элементов, между попарно расположенными пружинами установлен введенный в устройство механизм ограничения и регулирования величины их прогиба, выполненный в виде четырехполюсного электромагнита, 1206045

Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно к устрой. ствам для поддержки нежестких деталей при обработке на шлифовальных станках.

Целью изобретения является повышение устойчивости детали.

На фиг. 1 показан упорный люнет, общий вид; на фиг. 2 — опорная часть люнета с изогнутыми упругими пластинчатыми пружинами; на фиг. 3 — опорная часть люнета с механизмом ограничения и регулирования величины прогиба пластинчатых пружин с четырехполюсным электромагнитным приводом; на,фиг. 4 — вид А на фиг, 2; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг, 1 и 2; на фиг. 6 — сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 7 — характеристика восстанавливающей силы упругих элементов.

Упорный люнет содержит корпус 1, в котором размещен выдвижной шток 2, связанный с корпусом 1 винтом 3. На опорном конце выдвижного штока 2 установлена упругая опорная часть люнета, составленная из основания 4, связанного с опорой 5 детали упругими изогнутыми пластинчатыми пружинами 6-9.

Упругие изогнутые по синусоиде, дуге окружности, по параболе и т.п. пружины 6, 7 и 8, 9 расположены поI парно симметрично относительно главных осей симметрии опоры 5. Выпуклой частью изогнутые пластинчатые пружины 6, 7 и 8, 9 обращены одна к другой, Наименьшее расстояние между ними в средней части равно суммарной величине 2 прогиба пластин, допускающегося условием продольной устойчивости статически сжатой пружины.

Размеры сечения 1 h упругих пластин 6, 7 и 8,9, длина 3 и величина зазора 2 в средней части между ними выбраны с возможностью упругих деформаций пластин и уменьшения их коэффициента жесткости с увеличением усилия на опору 5. Например, .пластинчатые пружины 6-9 (фиг. 2-4) изогнуты по синусоиде, имеют начальный прогиб в средней их части

0,1 1*,, размеры сечения 8х0,3 мм и длину 3 25 мм, а расстояние между ними = 1,0 мм.

Синусоидальная форма начального изгиба пластин упрощает расчет и выбор их рациональных размеров, а

50 где E —3 аю модель упругости; минимальный момент инерции сечения; отношение рабочего усилия P прижима к критической силе

Р „, которой соответствует момент потери продольной устойчивости пластин. также упрощается изготовление изогнутых пластин.

Регулирование зазора 1"- в средней части упругих пластинчатых пру5 жин и ограничение величины их прогиба может быть осуществлено механизмом ограничения и регулирования прогибов, выполненным в виде электромагнита 10. На фиг. 3 и 6 механизм

10 ограничения прогиба средней части упругих пластин 6-9 и регулирования зазора выполнен в виде четырехполюсного электромагнита 10,,расположенного между пластинами 6, 7 и

8, 9 и связанного жестко с основанием 4, а ось выдвижного штока 2 совмещена с осью электромагнита 10.

Конструкция изогнутых по синусоиде, по дуге окружности и т.п. пластинчатых пружин 6, 7 и 8, 9 и их расположение по отношению одна к другой, а также к оси штока 2 обеспечивает внецентренное продольное их нагружение силой прижима опоры

5 к обрабатываемой детали, а также поперечную упругую деформацию пластинчатых пружин 6-9 .в средней их части навстречу одна другой и изменение коэффициента их жесткости, а

ЗО следовательно, возможность изменения собственной частоты системы СПИД.

Упругие пластинчатые элементы 69, изогнутые по синусоиде, по дуге окружности и т.п. работают следуют щим образом.

До вступления в контакт средней части предварительно изогнутых пластин 6-9 каждая из них работает независимо, воспринимая нагрузки, дей40 ствующие на опору 5. Характеристика восстанавливающих сил P пластин .имеет "мягкий" характер. При конкретном значении усилия на опору 5 коэф-. фициент жесткости пластинчатых пру45 жин, изогнутых по синусоидальной форме, равен

3 1

При- достижении силы прижима, равной критической силе, Eg щ1у

2 (pK) где fg — коэффициент, учитывающий характер защемления пластин, их количество и форму изогнутых пластин, пластины 6-9 теряют продольную устойчивость и этому моменту соответствует наиболее низкая величина коэффициента жесткости. Однако если удвоенная величина прогиба пластин

6-9 в момент потери устойчивости становится равной начальному зазору

21 между пластинчатыми пружинами (фиг. 2, 6), то коэффициент жесткости упругих элементов 6-9 резко возрастает, так как они вступают средней частью в контакт между собой или с механизмом 10 ограничения прогиба.

При этом практически исключается воэ» можность дальнейшего смещения опоры

5 в направлении оси штока 2 и люнет выполняет функцию почти жесткого огт раничителя перемещений детали, В работе люнет с пружинами используется следующим образом.

Опора 5 подведена выдвижным штоком 2 к обрабатываемой детали и произведено сближение концов пластинчатых пружин 6-9 и их средней части с зазором, при котором последующий упругий натяг приводит к заметному уменьшению их жесткости.

В момент контакта шлифовального круга с деталью (не показаны) и уве личения силы резания повышается давление на опору 5 люнета и уменьшается зазор между средней частью пластийчатых пружин 6-9, а с наступ лением момента продольной их неустой. чивости жесткость пластинчатых пружин максимально снижается. При этом уменьшается собственная частота опоры 5 люнета е деталью. За счет низкой собственной частоты опора 5 лю-. нета создает виброизоляцию обрабатываемой детали и снижает уровень ее колебаний с чатотой вращения круга, а также уровень самовозбуждающихся вибраций.

При обработке детали в момент при. тупления абразивных зерен повышается сила шлифования и давление на опору 5, а также уменьшается жесткость упругих пластин опоры 5 и собственная частота детали с опорой 5, 206045 а следовательно, уменьшается и частота автоколебаний. Непрерывное уменьшение собственной частоты вызывает разрушение волн на круге и самозатачивание абразивных зерен на их вершинах, эа счет чего повышается стойкость круга между его правками.

В случае дальнейшего увеличения нормальной составляющей силы P реэа3 !

О ния и,прогиба детали повышается давление на опору 5 люнета и средние

В части пластинчатых пружин 6-9 выпуклой частью вступают в контакт, а их жесткость мгновенно возрастает

15 и опора 5 люнета начинает работать как жесткий ограничитель перемещений детали, что уменьшает упругую деформацию детали под действием силы резания, 2р Для управления жесткостью пластинчатых пружин 6-9 и собственной частотой системы СПИД по любому желаемому закону, а следовательно, и управления волнистостью и самовоэ25 буждающимися колебаниями в процессе круглого центрового шлифования с врезной ускоренной или переменной во времени подачей, например, на станке ЧПУ, величину прогиба плас3р тинчатых пружин 6-9 в средней их части и зазор между ними регулируют путем притяжения пластины к полюсам электромагнита механизма 10 ° Изменяя электромагнитную силу, увеличивают или уменьшают величину прогиба пластинчатых пружин 6-9 и изменяют собственную частоту опоры 5 люнета и детали в процессе ее шлифования, а следовательно, изменяется и частота автоколебаний, в результате чего разрушаются волны на круге и самозатачиваются притупившиеся абразивные зерна, уменьшается уровень вибрэ ций детали и повышается стойкость круга.

В случае работы с ускоренной врезной подачей в начальный момент обработки детали возрастает сила резания и давление на опору 5 люнета.

При этом пластинчатые пружины 6-9 прогибаются и непрерывно уменьшается собственная частота опоры 5 с деталы, С уменьшением собственной частоты изменяется и частота автоколебаний и не образуется Волнистость Hs инструменте.

В случае уменьшения врезной подачи и силы шлифования зазор между по

5 1 люсами механизма 10 и серединой плас тинчатых пружин 6-9 и изменение их жесткости ведут путем включения элек тромагнитов и тем самым изменяют жесткость и собственную частоту опоры

5 люнета и детали в процессе ее обработки. При этом частота переменной силы, вызываемой волнистостью на круге, превышает собственную частоту детали, за счет чего обеспечи206045 4 вается асинхронное гашение автоколе баний и интенсифицируется. самозатачи ванне групп абразивных зерен, расположенных на вершинах волн на раба чей поверхности круга. При последующей обработке деталей цикл управле- . ния жесткостью и собственной частотой детали повторяют и стойкость шлифовального круга между его прав10 ками повышается в несколько раз.

ФигЯ

В-д е

8 «д

ВНИИПИ Заказ 8607/13 Тираж Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4