Ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ

Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано как для шлифования внутренних и наружных поверхностей днищ и обечаек, так и для обработки торцов, переходов и фасок днищ для аппаратов пищевой и химической промышленности. Станок содержит механизмы вертикальной и горизонтальной подачи, шлифовальную и торцешлифовальную головки с абразивным инструментом, узел вращения обрабатываемого днища и систему отсоса пыли. Предусмотрены следящее и регулирующее устройства, обеспечивающие движение головок по криволинейной поверхности с постоянными режимами резания. Система отсоса включает скребок и гибкую пластину, перемещающуюся по направляющим в корпусе шлифовальной головки. Такая конструкция позволяет улучшить качество и производительность обработки днищ и расширить технологические возможности станка. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к шлифованию и полированию, и может быть использовано для зачистки внутренних и наружных поверхностей днищ и конусов и для обработки торцов аппаратов бродильного производства и других аппаратов биотехнологии, а также химических производств, где требуется высокая степень отделки поверхностей.

Известно устройство для ленточного шлифования внутренних поверхностей аппаратов, включающее шлифовальную головку, выполненную в виде снабженного прижимом абразивной ленты лентопротяжного механизма, шарнирно закрепленного на механизме подачи, и узел вращения обрабатываемой части аппарата, выполненный в виде закрепленных на раме опорных приводных и неприводных роликов и осевой опоры. (А.с. №1743 817, В 24 В 21/00, 1992 г.).

Описанное устройство имеет ограниченные технологические возможности, низкое качество обрабатываемых поверхностей и невысокую производительность.

Известен также ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ, содержащий механизм вертикальной подачи, механизм горизонтальной подачи, шлифовальную головку с абразивным инструментом, узел вращения обрабатываемой заготовки и систему отсоса пыли. (Заявка РФ №2001118875/02(019992) от 06.07.2001 г., В 24 В 21/16, опубл. 10.05.2003).

Данная конструкция частично устраняет указанные ранее недостатки, однако станок выполнен полностью с простейшей ручной регулировкой, не позволяющей своевременно и точно влиять на процесс обработки, что не обеспечивает необходимого качества обработки. Наличие одной шлифовальной головки с абразивным инструментом не позволяет данной конструкции станка производить попутные операции по обработке торцов, переходов и фасок под сварку, что ограничивает технологические возможности станка. Кроме того, простое постоянное поджатие абразивного инструмента противовесом без возможностей копирования профиля обрабатывающей поверхности приводит к неравномерности обработки, особенно при обработке вершин конусов и бортов днищ, что значительно снижает эффективность обработки и производительность станка в целом. Система отсоса абразивной пыли выполнена также несовершенной из-за малого коэффициента уноса пыли.

Таким образом, данная конструкция станка имеет следующие недостатки - невысокое качество обрабатываемой поверхности, низкие технологические возможности и недостаточную производительность.

По совокупности технической сущности и достигаемому результату наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ по заявке №2001118875/02(019992).

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение качества обработки днищ, расширение технологических возможностей и повышение производительности станка.

Поставленная задача достигается тем, что ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ, содержащий механизм вертикальной подачи, механизм горизонтальной подачи, шлифовальную головку с абразивным инструментом, узел вращения обрабатываемого днища и систему отсоса пыли, снабжен следящим устройством, обеспечивающим движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, регулирующим устройством, обеспечивающим постоянство линейной скорости движения днища в месте контакта с абразивным инструментом за весь период обработки и сменной торцешлифовальной головкой с механизмом возвратно-поступательного движения абразивного инструмента. Шлифовальная головка установлена на салазках и снабжена механизмом регулировки прижима абразивного инструмента к обрабатываемой поверхности и пневмоцилиндром ее подъема, а заборное устройство системы отсоса выполнено в виде скребка и гибкой пластины, перемещающейся по направляющим в корпусе шлифовальной головки.

Поставленная задача достигается и тем, что следящее устройство, обеспечивающее движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, выполнено в виде электромеханической системы, объединяющей приводы вертикальной и горизонтальной подач, шлифовальную головку с салазками, механизмом регулировки прижима и пневмоцилиндром ее подъема, следящий ролик и комплект концевых выключателей, причем в качестве следящего ролика используется контактный ролик шлифовальной головки.

Поставленная задача достигается также тем, что регулирующее устройство, обеспечивающее постоянство линейной скорости движения днища в точке контакта с абразивным инструментом за весь период обработки, выполнено в виде электромеханической системы, объединяющей приводы горизонтальной подачи, узла вращения обрабатываемой детали и датчика положения шлифовальной головки.

Поставленная цель достигается также и тем, что скребок заборного устройства системы отсоса соединен с осью контактного ролика шлифовальной головки при помощи поворотного подпружиненного кронштейна, обеспечивающего постоянный контакт скребка с обрабатываемой поверхностью, и снабжен тягой для возврата его в исходное положение.

Снабжение станка следящим устройством, обеспечивающим движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, выполненным в виде электромеханической системы, объединяющей приводы вертикальной и горизонтальной подач, шлифовальную головку с салазками, механизмом регулировки прижима и пневмоцилиндром ее подъема, следящий ролик и комплект концевых выключателей, позволяет согласованно вести инструмент по контуру поверхности любой кривизны, манипулируя вертикальной и горизонтальной подачами. В промежутках между срабатыванием концевых выключателей полирование поверхности осуществляется за счет собственного веса головки при ее движении по салазкам. Усилие прижима регулируется отдельным механизмом, который позволяет "разгрузить" вес головки и поддерживать усилие прижима постоянным в течении всего процесса обработки. Это позволяет за счет простой конструкции сгладить ступенчатую регулировку, обеспечить точное копирование поверхности заготовки и постоянное усилие резания. Благодаря этому обеспечиваются повышение качества обработки.

Пневмоцилиндр позволяет обеспечить в любой момент быстрый подъем абразивного инструмента шлифовальной головки, например для смены ленты.

Использование в качестве следящего ролика контактного ролика шлифовальной головки удешевляет и упрощает конструкцию.

Снабжение станка регулирующим устройством, обеспечивающим постоянство линейной скорости движения днища в точке контакта с абразивным инструментом за весь период обработки, выполненным в виде электромеханической системы, объединяющей приводы горизонтальной подачи, узла вращения обрабатываемой заготовки и датчика положения шлифовальной головки, позволяет обеспечить постоянный режим резания на всем диаметре обрабатываемого днища, это резко повышает качество обработки и исключает дополнительные проходы, что повышает производительность станка.

Комплектование станка сменной торцешлифовальной головкой с механизмом возвратно-поступательного движения абразивного инструмента позволяет на одном станке кроме шлифовки поверхности производить ряд попутных операций - обработку торцов, переходов и фасок под сварку. Это значительно расширяет технологические возможности станка и повышает его производительность. Осуществление абразивным инструментом возвратно-поступательного перемещения при работе позволяет обеспечить равномерный износ шлифовальной ленты, что увеличивает срок ее эксплуатации.

Выполнение заборного устройства системы отсоса в виде скребка и гибкой пластины, перемещающейся по направляющим в корпусе головки, соединение скребка с осью контактного ролика шлифовальной головки при помощи поворотного подпружиненного кронштейна, обеспечивающего постоянный контакт скребка с обрабатываемой поверхностью, и снабжение скребка тягой для подъема его в исходное положение позволяет гарантировать полный отсос пыли при обработке. Скребок за счет усилия пружины поворотного кронштейна, двигаясь в направляющих корпуса головки, скользит непосредственно по поверхности обработки за контактным роликом шлифовальной головки и направляет всю пыль в зазор между лентой и корпусом головки, обеспечивая полный ее унос далее в систему отсоса.

Сущность технического решения поясняется схемами, где на фиг.1 показана схема шлифовки внутренней поверхности днища шлифовальной головкой, общий вид; на фиг 2 показана схема обработки торца днища торцешлифовальной головкой, общий вид; на фиг 3 показана шлифовальная головка; на фиг 4 показана нижняя часть шлифовальной головки; на фиг 5 - показана торцешлифовальная головка.

Ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ состоит из механизма вертикальной подачи, включающего стойку 1, привод вертикальной подачи 2 и каретку 3, механизма горизонтальной подачи, включающего штангу 4, привод горизонтальной подачи 5 и поворотный хобот 6 для крепления шлифовальной головки 7 с абразивным инструментом 8. В станок также входят узел вращения 9 обрабатываемого днища 10 и система отсоса пыли 11. При необходимости, вместо шлифовальной головки 7 на штанге 4 закрепляют торцешлифовальную головку 12 с механизмом 13 возвратно-поступательного движения абразивного инструмента 8 (Фиг.5). Шлифовальная головка 7 установлена в салазках 14 и снабжена механизмом регулировки 15 прижима абразивного инструмента 8 к обрабатываемой поверхности заготовки днища 10 и пневмоцилиндром своего подъема 16. Станок снабжен системой отсоса 11, заборное устройство которого выполнено в виде скребка 17 и гибкой пластины 18, перемещающейся по направляющим в корпусе 19 шлифовальной головки 7. Скребок 17 соединен подпружиненным поворотным кронштейном 20 с осью 21 контактного ролика 22 и снабжен тягой 23 для подъема скребка в исходное положение. (Фиг.3, 4). Следящее устройство, обеспечивающее движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, выполнено в виде электромеханической системы, которая объединяет приводы 2 и 5 вертикальной и горизонтальной подач, шлифовальную головку 7 с салазками 14, механизмом регулировки прижима абразивного элемента 15 и пневмоцилиндром 16 ее подъема. Кроме того, в следящее устройство входит контактный ролик 22, используемый как следящий ролик устройства и комплект концевых выключателей, обеспечивающих работу следящего устройства с заданным алгоритмом. Регулирующее устройство, обеспечивающее постоянство линейной скорости движения днища в точке контакта с абразивным инструментом за весь период обработки, выполнено в виде электромеханической системы, объединяющей приводы 5 горизонтальной подачи, узла вращения 9 обрабатываемого днища и датчика положения шлифовальной головки.

Работает ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ следующим образом.

В случае шлифовки внутренней или наружной поверхности днища схема работы выглядит так. Днище 10 устанавливается на опоры узла вращения 9 (например, планшайбы), выверяется и при необходимости закрепляется. С помощью приводов 2 и 5 вертикальной и горизонтальных подач шлифовальная головка 7 с абразивным инструментом 8 подводится к центру днища 10 и опускается до касания с обрабатываемой поверхностью. Планшайба приводится во вращение и включаются приводы абразивного инструмента 8 шлифовальной головки 7 и горизонтальной подачи 5, начинается шлифовка поверхности днища 10. Следящее устройство обеспечивает движение инструмента по поверхности днища, при перемещении головки 7 от центра днища к периферии, где резко меняется кривизна его поверхности. Скользя по салазкам 14, шлифовальная головка по мере подъема (опускания) за счет взаимодействия обрабатываемой поверхности и следящего ролика 22 перемешается, происходит срабатывание одного из концевых выключателей, после чего включается привод 2 вертикальной подачи, и штанга 4 с головкой 7 перемещается в необходимую сторону. Это повторяется периодически, в зависимости от кривизны днища, заданного режима работы и установки конечных выключателей. В качестве следящего ролика 22 используют контактный ролик шлифовальной головки 7. Головка 7 находится в контакте с обрабатываемой поверхностью за счет своего веса, обеспечивая тем самым прижим абразивного инструмента 8 (ленты) к поверхности днища 10. Для изменения усилия прижима головка снабжена механизмом регулировки прижима 15, который при помощи пружин обеспечивает постоянное усилие прижима абразивного инструмента к обрабатываемой поверхности. Регулирующее устройство обеспечивает постоянную линейную скорость движения днища в точке контакта с абразивным инструментом 8 в течение всего периода обработки.

После начала шлифовки с центра днища 10 шлифовальная головка 7 перемещается при помощи горизонтальной подачи 5 к его периферии и радиус точки контакта абразивного инструмента 8 с поверхностью днища увеличивается относительно центра его вращения. Следовательно, увеличивается и линейная скорость днища в точке контакта, поэтому при перемещении головки 7 от центра днища к периферии периодически проходит срабатывание датчика положения шлифовальной головки и изменение (уменьшение) скорости вращения узла вращения 9 обрабатываемого днища. За счет многократного изменения скорости вращения днища обеспечивается практически постоянная линейная скорость движения днища в точке контакта с абразивным инструментом в любой момент процесса обработки. Это обеспечивает постоянный режим резания на всей поверхности днища; скорость резания, глубина резания, снятие металла в единицу времени остаются неизменными в течение всего процесса шлифовки. Качество при этом улучшается, производительность увеличивается. Скребок 17 системы отсоса, находясь также в постоянном контакте с поверхностного днища и в непосредственной близости от точки контакта обрабатываемой поверхности и абразивного инструмента 8, улавливает отбрасываемую абразивным инструментом пыль и направляет ее в корпус, где пыль захватывается воздухом и уносится из зоны резания.

При обработке торца, перехода или снятия фаски схема обработки выглядит следующим образом.

Отведя на необходимую величину штангу 4 со шлифовальной головкой 7, производят смену ее на резцешлифовальную головку 12, после чего она разворачивается на необходимый угол. Не снимая днища с планшайбы торцешлифовальная головка 12 подводится к торцу днища, и планшайба приводится во вращение. Включается привод абразивного инструмента резцешлифовальной головки 12 и механизм 13 ее возвратно-поступательного движения (например, эксцентриковый). Головка подводится к борту днища и осуществляется обработка до требуемого размера. Абразивный инструмент резцешлифовальной головки осуществляет возвратно-поступательное движение, что позволяет использовать всю ширину ленты. Станок для удобства в работе и наладке снабжен ускоренными вертикальными и горизонтальными подачами, системой пневматических тормозов и указателем угла поворота торцешлифовальной головки. На станке также возможно осуществлять шлифовку поверхностей обечаек емкостных аппаратов.

Таким образом, заявляемый ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ улучшает качество обработки, расширяет технологические возможности и повышает производительность процесса обработки.

1. Ленточно-шлифовальный станок для обработки днищ, содержащий механизм вертикальной подачи, механизм горизонтальной подачи, шлифовальную головку с абразивным инструментом, узел вращения обрабатываемого днища и систему отсоса пыли, отличающийся тем, что он снабжен следящим устройством, обеспечивающим движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, регулирующим устройством, обеспечивающим постоянство линейной скорости движения днища в месте контакта с абразивным инструментом за весь период обработки, и сменной торцешлифовальной головкой с механизмом возвратно-поступательного движения абразивного инструмента, шлифовальная головка установлена на салазках и снабжена механизмом регулировки прижима абразивного инструмента к обрабатываемой поверхности и пневмоцилиндром ее подъема, а заборное устройство системы отсоса выполнено в виде скребка и гибкой пластины, перемещающейся по направляющим в корпусе шлифовальной головки.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что следящее устройство, обеспечивающее движение инструмента по криволинейной образующей днища в автоматическом режиме, выполнено в виде электромеханической системы, объединяющей приводы вертикальной и горизонтальной подач, шлифовальную головку с салазками, механизмом регулировки прижима и пневмоцилиндром ее подъема, следящий ролик и комплект концевых выключателей.

3. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве следящего ролика используют контактный ролик шлифовальной головки.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что регулирующее устройство, обеспечивающее постоянство линейной скорости движения днища в месте контакта с абразивным инструментом за весь период обработки, выполнено в виде электромеханической системы, объединяющей приводы горизонтальной подачи, узла вращения обрабатывающего днища и датчика положения шлифовальной головки.

5. Станок по п.1, отличающийся тем, что скребок заборного устройства системы отсоса соединен с осью контактного ролика шлифовальной головки при помощи поворотного подпружиненного кронштейна, обеспечивающего постоянный контакт скребка с обрабатываемой поверхностью, и снабжен тягой для подъема его в исходное положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при окончательной обработке поверхностей желобов внутренних колец подшипников. .

Изобретение относится к области технологии абразивной обработки и может найти применение в технологических процессах шлифования, в том числе поверхностей двойной кривизны, например рабочих поверхностей турбинных лопаток.

Изобретение относится к финишной обработке входных и выходных кромок пера лопаток газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к абразивной обработке изделий, в частности к шлифованию фасонной поверхности абразивной лентой. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для шлифования абразивной лентой профильных поверхностей деталей, в частности диафрагмы нагнетателя газотурбинной установки

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении механических деталей из титана или титанового сплава, в частности лопастей реактивного двигателя

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при абразивной обработке, в частности, кромок лопаток газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при полировании криволинейных кромок пера лопатки газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании криволинейных кромок пера лопатки газотурбинного двигателя

Изобретение относится к изготовлению деталей типа лопатки турбомашины. Прецизионной ковкой получают заготовочную деталь. После операции ковки измеряют геометрические характеристики заготовочной детали и сравнивают их с теоретической моделью, в которой заданы геометрические характеристики получаемой детали. На поверхности заготовочной детали определяют несоответствующие зоны и количество материала, которое необходимо удалить в каждой несоответствующей зоне для приведения ее в норму. Заготовочную деталь шлифуют абразивной лентой. При этом управляют удалением материала путем изменения скорости движения детали относительно абразивной ленты в продольном направлении детали. Параметры абразивной ленты поддерживают постоянными. В результате обеспечивается уменьшение трудоемкости изготовления деталей и повышение их качества. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при механической обработке изделий на ленточных полировальных машинах. Механизм для перемещения отделочных кругов расположен с внутренней стороны абразивной ленты полировальной машины. Он содержит расположенные на боковой стороне рамы полировальной машины рельсовые направляющие с ползунками, с каждым из которых неподвижно соединен отделочный круг. На упомянутой раме вблизи каждого из ползунков установлен соединенный с ним приводной элемент с возможностью приведения в действие соответствующего приводному элементу отделочного круга и прижатия его к внутренней стороне абразивной ленты. Криволинейная поверхность обода каждого из отделочных кругов имеет различную кривизну. В результате обеспечивается повышение производительности и точности полирования изделий с криволинейной поверхностью сложной геометрической формы. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для чистовой обработки на ленточно-полировальных станках криволинейных поверхностей разной кривизны. Станок содержит электродвигатель и соединительную опору. Центральная часть соединительной опоры жестко соединена с выходным валом электродвигателя. Вокруг соединительной опоры предусмотрены несколько самостоятельно вращающихся опорных отделочных колес, криволинейная поверхность обода каждого из которых имеет разную кривизну. Отделочные колеса на соединительной опоре распределены по одной окружности с центром на выходном валу электродвигателя. Соединительная опора приводится электродвигателем во вращение для прижатия одного из отделочных колес на соединительной опоре к обратной стороне абразивной ленты полировального станка. В результате обеспечивается эффективная непрерывная чистовая обработка детали с разными криволинейными поверхностями. 18 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к изготовлению детали ковкой. Способ включает измерение геометрических характеристик кованой детали, сравнение измеренной геометрии с заданной геометрией и выявление дефектных зон, не соответствующих заданной геометрии. Затем осуществляют полирование дефектных зон путем удаления требуемой толщины материала с помощью управляемой абразивной ленты с учетом по меньшей мере одного параметра, характеризующего износ абразивной ленты в процессе полировки предыдущих дефектных зон. В результате улучшаются геометрические характеристики изготавливаемой детали. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при ленточном шлифовании сложных пространственных поверхностей, например формообразующих поверхностей штампов, пресс-форм, форм для литья под давлением и др. На ведущий и ведомый ролики надевают нерабочей внутренней поверхностью гибкую абразивную ленту с внутренней полой камерой. Перед шлифованием ленту натягивают, а в полую внутреннюю камеру нагнетают сжатый воздух под давлением 0,2-0,8 МПа. Заготовку подают на движущийся со скоростью резания наружный абразивный слой ленты, который принимает форму обрабатываемой поверхности. На входе и выходе абразивной ленты из контакта с обрабатываемой поверхностью образуют полости, в которые подают сжатый воздух под давлением, определяемым по приведенной математической зависимости и обеспечивающим прямолинейную траекторию движения абразивных зерен ленты, совпадающую с вектором скорости резания. В результате исключается образование завалов обрабатываемой поверхности и повышается геометрическая точность ее шлифования. 5 ил.

Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано как для шлифования внутренних и наружных поверхностей днищ и обечаек, так и для обработки торцов, переходов и фасок днищ для аппаратов пищевой и химической промышленности

Наверх