Устройство для доводки плоских поверхностей деталей

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для абразивно-алмазной доводки шлифованных поверхностей прецизионных деталей приборов. Цель изобретения - повьшение качества обработки путем сообщения деталям принудительного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1458187 A 2 (51)4 В 24 В 37/04

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1371885 (21) 4191606/31-08 (22) 04.02.87 (46) 15.02.89. Бюл. К - 6 (72) В.А.Повидайло, Е.И,Кеча, P.ß.Ñàõío и В,В.Третько (53) 621.923,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1371885, кл, В 24 В 37/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОВОДКИ ПЛОСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к станко- . строению и может быть использовано для абразивно-алмазной доводки шлифованных поверхностей прецизионных деталей приборов. Цель изобретения— повышение качества обработки путем сообщения деталям принудительного

1458187 движения по сложным траекториям. Для этого устройство содержит нижний 2 и верхний 1 доводочные диски, связанные с колебательной системой. Между дисками размещено водило 10, жестко связанное с периферийным 11 и центральным 12 кольцами. Последнее установлено с возможностью вращения на центральной трубе 7, а периферийное кольцо охватывает с зазором нижний диск с. закрепленным на нем упругим фрикционпь1м кОльцОМ 1 3,. ДОВОДОЧ?1ым дискам сообщают антифазные поступательные колебания по круговым траекИзобретение Относится к станкостроению и может быть использовано для абразивно-алмазной доводки шли 11ован11ых поверхностей прецизионных деталей приборов, в частности, в планарнай технологии, Цег ь изобретения — повышение ка чества обрабатываемых поверхностей путем сообщения деталям принудитель. 01 0,11в11жения по сложным тра.екторияы при обеспе -епь1и простоты и надежности исполнительного механизма перемещения деталей, а также управление процессом доводки.

На фиг. дано устройство для доводки„ продольный разрез; на фиг.2— разрез А-Л па фиг, 1; на фиг, 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4схема работы вибрационного планетарного механизма; на фиг. 5 — схема вращения водила..

Устройство для доводки состоит из двух соосно расположенных доводочных дисков: верхнего 1 и нижнего 2, между которыми размещены обрабатываемые детали 3. Нижний доводочный диск 2 закреплен на корпусе 4, связанном с упругой системой в виде вертикальных упругих стержней 5. Верхний доводочный диск 1 посредством плоских пружин

6 соединен с центральной трубой 7, закрепленной на плите 8, связанной с упругой системой в виде вертикальных упругих стержней 9.

Вибрационный планетарный механизм, сообщающий сложное планетарное движеториям. Водило 10 с сепараторами 14 совместно с верхним диском совершает радия. 1ьпьте антифазные колебания относительно диска 2, в процессе которых происходит контакт периферийного кольца 11 с диском 2, и водило осуществляет поворот относительно оси.

Сепараторы 14 также совершают вращение вокруг собственных осей; Кроме того, в устройстве предусмотрен прижим в виде электромагнита 20 постоянного тока. смонтированного на колебательной системе верхнего диска. 2 з.п. ф-лы, 5 ил, ни бе 1 специаль11от 0 приво|1а coc To

I.::т из 11од1Tча 1 же1 тко спяэа1Н1ого с перифер1п пым 11 и центральным 12 кольцами, Перпфернйное кольцо 11 охBBòüIBàåT с зазором наружну10 цилиндрическую поверхность доводочного диска

2 с эа,ре11ленныь1 на пей упругим фрикц11онш1м кольпом 13> а центральное кольцо 12 одеTo с возможностью враще10 пия на централвную трубу 7. В круговые вырезы водила вставлены сепараторы 14, .цилиндрическая поверхность которых снабжена фрикционпым кольцом 15 и буртиком, опирающимся на плоскую повсрхность водила, В сепараторах имеются цилиндрические отверстия, в .которых вставлены с зазором цилиндрические детали или цилиндрические спутники ",6 с отверстиями, имеющими .форму обрабатываемых деталей (фиг.3).

Злектромагнитнь1й привод устройства выполнен в виде закрепленных на центральной трубе 7 шести электромагнитов о

17I установленных с шагом 60 (фиг.2).

Якоря 18 вибровозбудителя закреплены на корпусе 4. Два противоположных электромагнита 17, образующие с якорями 18 двухтактный вибровозбудитель, включены в одну из фаз и нуль 3-фазной сети по двухтактной схеме выпрямления. При такой схеме включения в вибровозбудителе возникает возмущающая сила, возбуждающая колебания якорей и электромагнитов, а следователь35 но, доводочных дисков, по круговым траекториям. з l 4581

Прижим верхнего доводочного диска

1 к обрабатываемым деталям 3 осуществляется при взаимодействии якоря 19 с электромагнитом постоянного тока

20. Якорь 19 закреплен на тяге 21, упруго установленной во втулках 22, расположенных в центральной трубе 7.

Тяга 21 соединена посредством съемного регулируемого прижима 23 с верхним 0 доводочным диском 1.

Колеблющиеся массы верхнего 1 и нижнего 2 доводочных дисков и связанных с ними деталей равны, жесткости упругих стержней 5 и 9 также равны. 15

Поэтому доводочные диски совершают антифазные плоскопараллельные колебания по круговым траекториям с равными амплитудами. Упругая система станка рассчитана.на работу в режиме, 20 близком к резонансному, чем снижается потребляемая мощность привода станка.

Обработка деталей осуществляется следующим образом. 25

При снятом верхнем доводочном диске 1 на центральную трубу 7 устанавливается водило 10 с сепараторами 14, в гнездах которых размещаются детали

3 или сменные кассеты — спутники с 30 нужной формой отверстий под обрабатываемые детали. Сепараторы имеют буртики для удержания их на поверхности водила, а их высота меньше толщины обрабатываемых деталей. На детали устанавливается верхний доводоч-. ный диск 1 и закрепляется на цент ральной трубе 7. Нанесение абразивной доводочной пасты осуществляется предварительной намазкой дисков или непрерывной подачей абразивной суспенэии в процессе доводки.

Включением электромагнитного вибровозбудителя доводочным дискам сообщают антифазные -поступательные колебания по круговым траекториям,.параллельным плоскостям дисков с одинаковыми амплитудами, в результате чего возникающие на плоскопараллельных поверхностях обрабатываемых деталей усилия резания будут взаимно уравновешиваться.

Вращательное движение водила с сепараторами осуществляется следующим образом.

Водило 10 сепаратора, связанное посредством внутреннего кольца 12 с центральной трубой 7 верхнего доводочного диска 1, совершает совместно

87

4 ш м радиальные антифазные колебания относительно нижнего доводочного диска 2, в процессе которых осуществляется контакт периферийного кольца

11 с нижним доводочным диском 2 и сжатие упругого фрикционного кольца

13 (фиг.4) °

В точке контакта возникает нормальное давление М и сила F = Ь с f, где

Ь вЂ” величина сжатия фрикционного кольца 13; с — жесткость кольца 13; коэффициент трения.

В диаметрально противоположной точке в этот момент образуется зазор между периферийным кольцом 11 и фрикционным кольцом 13.

Доводочные диски совершают антифазные круговые поступательные колебания, при которых каждая точка круга описывает окружность диаметром 2а, где а — амплитуда колебаний.

Круговые колебания точек доводочного диска можно рассматривать как кривые Лиссажу, полученные в результате сложения двух взаимно перпендикулярных гармонических радиальных и тангенциальных колебаний с одинаковыми амплитудами а, сдвинутых по фазе на 90

Радиальные перемещения приводят к возникновению точек контакта и сил трения в них, а тангенциальные — к перемещению точки контакта относительно верхнего диска, в результате которого водило осуществляет поворот. относительно оси.

Проанализируем процесс вращения водила, разбив весь цикл на четыре периода — зоны контакта В, Г, Д, Е (фиг.5), расположенные на диаметрально противоположных концах двух взаимно перпендикулярных направлений. Обозначим радиальные перемещения, приводящие к возникновению точек контактов, штриховыми стрелками, а тангенциальные, обеспечивающие поворот водила сепаратора,, — сплошными стрелками.

На протяжении 1-го периода, заканчивающегося в т. А, в результате тангенциального перемещения точка на периферийном кольце 11 водила переместится на величину а по часовой стрелке, а точка поверхности доводочного диска опишет дугу в четверть окружности радиусом а.

На протяжении 2-го периода от точки А до точки Б точка на кольце 11

5 145818 водила переместится по часовой стрелке также на величину а при этом точки на поверхности доводочного диска опишут дугу в следующую четверть окружности.

Таким образом, в течение периода колебания, при обеспечении отсутствия проскальзывания, точка на наружном, периферийном- кольце пройдет 10 путь, равный 4а, а все точки доводочного диска опишут окружности радиусом а.

Время одного оборота Т водила определяется иэ следующего. выражения 1Б

2 ° Я R

Т = — = — — — с

4 а

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью управления процессом доводки, оно снабжено смонтированным на колебательной .системе верхнего диска электромагнитом постоянного тока и связанным с верхним диском регулируемым съемным прижимом с упруго подвешенной тягой, соединенной с якорем электромагнита. где 1 — частота колебаний, Гц.

Колебания водила 10, в отверстиях которого с зазором установлены сепараторы 14, наряду с колебаниями вызовут их вращательное движение вокруг собственных осей. Круговые коле- 2б бания гнезд сепараторов вызовут вращение кассет — спутников, расположенных в гнездах с соответствующим зазором и несущих в себе обрабатываемые детали. В результате, детали получа- З0 ют в процессе обработки сложное планетарное движение по поверхности вибрирующих дисков.

Формула изобретения

1. Устройство для доводки плоских

35 поверхностей деталей по авт. св.

7 6

91371885,отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки путем сообщения обрабатываемым деталям принудительного движения по сложным траекториям, устройство снабжено расположенным между дисками водилом с отверстиями для деталей и периферийным и центральным кольцами, жестко связанными с водилом, при этом центральное кольцо смонтировано на центральной трубе с возможностью вращения, а периферийное кольцо установлено с зазором относительно нижнего диска с возможностью взаимодействия с введенным фрикционным упругим кольцом, закрепленным на периферии нижнего диска.

2. Устройство go п.1, о т. л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено

Р расположенными с зазором в отверстиях водила сепараторами с буртиками и фрикционными упругими кольцами на периферии.

1458187

1458187

Составитель А.Козлова

Редактор М.Товтин Техред JI.Ñåðäþêoâà

Корректор Г.Ре петник

Заказ 306/19 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Г1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4