Устройство для обработки тел вращения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) В 24 В 47 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 1912987/25-08 (22) 08.05.73 (46) 23.09.83. Бкл. )) 35 (72) М.А..Шиманович, Ф.С. Аслибекян, Н.Г. Наплатанов и В.Н. Панин (53) 62-82(088.8) (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ТЕЛ ВРАЩБИИЯ, например шлифования шпинделей, на базе абразивных наружных шеек, на общем основании которого установлены две люнетные стойки с откидывающимися крышками для установки изделия на рабочие поверхности разъемных вкладьа ей, закрепленных в люнетных стойках, и привод вращения, выходной вал которого связан при помощи ведущего звена с поводковой муфтой,: укрепляемой на конце изделия, о,т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, точности и чистоты обработки иэделий, на рабочих поверхностях разъемных вкладышей выполнены несущие карманы гидростатической опоры,. ,соединенные с источником подачи масла под давлением, и дренажные канавки, соединенные со сливной магистралью, состоящие из двух выточек, соединенных между собой прямолинейными пазами, лежащими в плоскости разъема вкладышей, а ведущее звено выполнено состоящим иэ муфты, жесткой в радиальном и податливой в осевом направлениях, соединяющей выходной вал привода вращения с.вращающимся диском гидростатического упорного подшипни- ка, который связан с поводковой муфтой, закрепленной на конце изделия посредством вала, жесткого в осевом и податливого в радиальном направле-, .ниях, для чего на его поверхности у конца выполнены кольцевые прорези.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а1ю щ е е с я тем, что, с целью устране-ния утечек при вращающемся изделии, несущие карманы и дренажные канавки оКружены дополнительной замкнчтой канав кой,соединенной через регулятор давления с источником сжатого воздуха и вы-.. ,полненной на рабочих поверхностях разьемных вкладышей в виде двух кольцевых выточек, соединенных между собой прямолинейными пазами, расположенными в плоскости разъема.

3. Устройство по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью принудительного давления масла из несущих карманов при остановленном иэделии, несущие карманы подклю- ж чены к источнику подачй масла под давлением к источнику сжатого воздуха через гидравлический коммутатор, например трехпозиционный распредели"." тель, 4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с. целью контроля величины зазора между вкладышами люнетной стойки и опорной конической шейкой изделия, в магистрали подачи масла под давлением в несущий карман подключен измерительный прибор, например манометр.

5. Устройство для обработки тел вращения по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью предотвращения повреждения вкладышей люнетных стоек при установке изделия, на осно-. вании смонтированы домкраты, напри.мер гидравлические, опорные поверх ности которых в верхнем положении рас положены вью)е рабочих поверхностей вкладышей люнетных стоек..

504343

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в токарном или шлифовальном оборудовании для обработки тел вращения на базе обработанных наружных шеек.

Известны устройства для обработки 5 тел вращения, содержащие две установ, ленные на общем основании люнетные стойки с откидывающимися крышками для установки изделия на рабочих поверхностях разъемных вкладышей, за- i )0 крепленных в люнетных стойках, и привод вращения, выходной вал которого при помощи ведущего звена связан с поводковой муфтой, укрепляемой на конце изделия. 15

В этом устройстве обрабатываемый шпиндель устанавливается своими обработанными шейками в разъемные вкладыши, представляющие собой подшипники скольжения, а вращение передается шпинделю от приводной бабки жестким валом через муфту, закрепленную на конце шпинделя.

Недостатками этого устройства являются низкие скорости вращения шпинделя, снижающие производительность

25 и качество обработки, наличие полу- сухого и полужидкостного трения, приводящее к так называемому "прихватыванию", что отрицательно влияет на точность и чистоту обработки,; Качество ЗО обработкиснижает также возмущения, передаваемые на шпиндель от привода его вращения. Кроме того, износ рабочих поверхностей вкладышей вызывает нарушение базирования шпинделя, . 35 снижает качество обработки и приво дит к частой замене вкладышей.

Все эти недостатки известного приспособления нарушают технологи ческие требования к процессу преци- 40 зионной обработки изделий.

Целью изобретения является .устранение укаэанных недостатков. это достигается тем, что в устрой- 45 стве для обработки тел вращения на рабочих поверхностях разъемных вкла" дышей, закрепленных в люнетных стойках, выполнены несущие карманы гидростатической опоры, соединенные с источником подачи масла под давлением; и дренажные канавки, соединенные со сливной магистралью, состоящие из двух кольцевых выточек, соединенных между собой прямолинейными пазами, лежащими в плоскости разъема вкладышей, а ведущее звено выполнено состоящим йз муфты жесткой в радиальноми податЛивой в осевом направлениях, соеди-, няющей выходной вал привода вращения с вращающимся диском гидростатичес- . 60 кого упорного подшипника, который связан с поводковой муфтой, закрепленной на конце иэделия, посредством ( ала, жесткого в осевом и податливоо в радиальном направлениях, для че-,65 го на его поверхности у концов выполнены кольцевые прорези.

Несущие карманы и дренажные канавки окружены дополнительной замкнутой канавкой, соединенной с источником сжатого воздуха через регулятор давления и выполненной на рабочих поверхностях разъемных вкладышей в виде двух кольцевых выточек, соединейниМ между собой прямолинейными пазами, расположенными в плоскости разъема вкладышей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, осевой разрез; на фиг.2 дан разрез А-A на .фиг. 1 (правая люнетная стойка); на фиг. 3 — разрез, Б-Б на фиг. 2 (правая люнетная стойка ,в масштабе 2:1}; на фиг. 4 - разрез .

В-В на фиг. 1 (домкрат) .

Устройство для обработки тел вращения, например шпинделей, на базе обработанных наружных шеек содержит две люнетные стойки 1, состоящие из корпуса 2, установленных на общем основании 3, и откидывающихся крышек 4.

Каждая крьвжа 4 с возможностью повоЙ рота посажена на ось 5,запрессованную отверстии корпуса 2, В рабочем положе-, нии крышка 4 закрепляется на корпусе 2 с помощью гайки 6, наворачиваемой на винт 7, сидящий на оси 8, запрессованный в отверстие корпуса 2.

В расточках корпуса 2 и крышки 4 установлены разъемные вкладыши 9 и

10, в которых устанавливается обрабатываемый шпиндель 11. Его цилиндрическая обработанная шейка 12 опирает ся на вкладыш левой люнетной стойки, а коническая шейка 13 — на вкладьаа правой люнетной стойки. На рабочих поверхностях вкладышей 9 и 10 выполнены несущие карманы 14, соединенные через гидравлические .соединений 15 (дроссели) с источником Рн подачи масла давлением, и дренажные канавки

16, состоящие из двух кольцевых выточек 17 (фиг. 3), соединенных между собой прямолинейными пазами 18, лежащими в плоскости разъема вкладышей 9 и 10. Дренажные канавки 16 посредством отверстий 19 связаны со сливной магистралью 20, которая может быть соединена с баком гидростан,ции непосредственно или через отсасы! вающее устройство, например насос.

Несущие карманы 14 и дренажные канавки 16 окружены дополнительной замкнутой канавкой 21, выполненной в виде двух кольцевых выточек 22., соединенных между собой прямолинейными пазами 23, расположенными в плоскости разъема вкладышей 9 и 10.

Канавки подключены через регулятор .24 давления к источнику Рв сжатого воздуха.

Несущие карманы 14 подключены к источнику Р подачи масла под давлением к источнику Рз сжатого воздуха.

504343 через трехпоэиционный распределителы

25, в одном положении соединяющий несущие карманы 14 только с источником Рн подачи масла под давлением, в другом — только с источником Ра сжатого воздуха, а в третьем отключающий их от обоих источников.

К магистрали подачи масла от источника Рц подачи масла под давлением в несущий карман 14 подключен манометр 26, шкала которого отградуирована 10 в величинах, измеряющих величину зазора между вкладышами 9 и 10 правой люнетной стойки 1 и конической шей. кой 13 шпинделя 11.

Ведущее звено 27, передающее вра- 15 щающий момент от привода 28 обрабатываемому шпинделю 11, через поводковую муфту 29, укрепляемую на его. конце, состоит иэ закрепленной на выходном валу 30 привода 28 вращения муфты 31, выполненной в виде жесткой в радиальном и податливой в осевом направлениях мембраны, соединенной с вращающимся диском 32 гидростатического подшипника 33, во фланцах . 34 и 35 которого имеются несущие карманы 36, подключенные через дроссели. . 37 к источнику Р подачи масла под давлением.

Диск 32 связан с поводковой муф- 30 той 29 посредством вала 38, жесткого в.осевом и податливого в радиальном направлениях, для чего на его поверхности у концов выполнены кольцевые прорези 39, На основании смонтированы два 35 домкрата 40., состоящих иэ корпуса 41, представляющего собой гидравлический или пневматический цилиндр с поршнем

42, поджимаеьым вниз пружиной 43. На токе 44 поршня 42 установлены призмы40

45, опорные поверхности которых удерживают шпиндель 11 в верхнем положении поршня 42 над рабочими поверхнос. тями вкладьлаей 9 при открытых крышках 4. 45

Работа устройства для обработки тел вращения заключается в следующем.

В исходном положении трехпоэиционный распределитель 25 находится в положении, при котором несущие карманы

14 и замкнутые канавки 21 отключены от источника Рн подачи масла под давлением и источника Рв сжатого воздуха, крыаки люнетных стоек 1 открыты, в полость цилиндра корпуса 41 домкра- . тов 40 подано давление от источника подачи масла под давлением от источника сжатого воздуха, при этом пружина 43 сжата и поршень 42 с призмой

45 находится в верхнем положении, при60 котором опорные поверхности призм расположены выае рабочих поверхностей вкладышей 9, Шпиндель 11 устанавливается на опорные поверхности призм 45 домкра-: 65 тов 40, после чего масло или воздух постепенно удаляется из полостей цилиндров корпусов 41 домкратов 40 и поршни с призмами 45, несущими шпиндель 11, медленно опускаются. Шпиндель 11 плавно опускается своей цилиндрической обработанной шейкой 12 на рабочую поверхность вкладыша 9 люнетной стойки .1 и конической обработанной шейкой 13 на рабочую поверхность правой люнетной стойки. Поршни

42 опускают призмы 45 до тех пор, пока между опорнымй поверхностями призм 45 и шпинделем 11 не образует ся зазор.

После установки шпинделя 11 на рабочие поверхности вкладышей 9 крыш-! ки 4 с вкладышами 10 люнетных стоек

1 закрываются и закрепляются с помощью гаек 6. Шпиндель 11 посредством поводковой муфты 29 соединяется с ведущим звеном 27. Эатем распределителем 25 несущие карманы 14 подключаются к источнику Рн подачи мас ла под давлением, и по шка|ле манометра 26 определяется величина зазора между конической шейкой 13 шпинделя 11 и рабочими поверхностями вкладышей 9 и 10 правой люнетной стойки 1. Если величина зазора отличается от заданной, то посредством осевого перемещения шпинделя 11 относительно люнетных стоек устанавливается необходимый зазор.

Регулятором 24 устанавливается требуемое давление воздуха в замкнутых канавках для исключения вытекания масла через зазор. между шейками 12 и 13 шпинделя 11 и рабочими поверх- ностями вкладышей 9 и 10 люнетных стоек 1. Кроме того, выходящий через этот з азор воздух препятствует попаданию туда иэ окружающей среды абразивной,пыли, шлама, охлаждающей жидкости.

Масло от источника Рн через распределитель 25 и гидравлические соединения 15 под давлением подается в несущие карманы 14, которые образуют гидростатические опоры, исключающие непосредственный контакт шеек 12 и 13 шпинделя 11 с вкладышами 9 и 10, то есть шпиндель всплывает", и шейками 12 и 13 и .вкладышами 9 и 10 образуется жесткий слой масла, обеспечивающий независимое от нагрузки плавное и точное вращение шпинделя

11 без прихватывания. Масло находится в несущих карманах 14 под давлением и вытекает из них через щели между . шейками 12 и 13 шпинделя 11 и вкладышами 9 и 10 в дренажную канавку, состоящую иэ кольцевых выточек 22, соединенных между.. собой прямолинейными пазами 18. Через отверстия 19 масло попадает в сливную магистраль 20.

Давление Р в дренажной канавке 16

504343 самоустанавливается на уровне, достаточном для проталкивания масла в сливную магистраль 20.Через щель между дренажной канавкой 16 и внешней средой стремится вытечь очень малое количество масла и давление воздуха Ру в канавке 21, препятствующее вытеканию масла наружу, устанавливается так, чтобы Р > Р . В этом случае масло иэ дренажной канавки 16 не может по- пасть в канавку 21, а воздух иэ ка- 1О навки 21 выходит, наружу и в дренажную канавку 16.

Теперь когда шпиндель 11 установлен и соединен посредством ведущего звена 27 с выходным валом 30 привода 15 28 вращения, масло от источника Рн подается в несущие-.. карманы 14 вкладышей 9 и 10 люнетних стоек 1 и несущие карманы 36 фланцев 34 и 35 упорного гидростатического подшипника, устройство подготовлено для обработки .

Выходному валу 30 привода 28 сообщается вращение, которое через муфту 31 передается диску 32,.упорного гидростатического подшййника 33, занимающему при вращении стабильное. положение в осевом направлении.

От диска 32 посредством вала 38 вращение передается поводковой муфте

29, закрепленной на конце шпинделя 11.

Тем саыям шпиндель 11 приводится во вращение, при котором он занимает стабильное положение в осевом и радиальном направлениях, так как осевые колебания выходного вала 30 гасятся муфтой 31 и диском 32, а радиальное биение выходного вала 30 и диска .32, воспринимается жестким в осевом и податливым в радиальном направлениях валом 38.

По окончании шлифования привод 28 вращения выключается, шпиндель 11 останавливается, Распределитель 25 ставится в положение, при котором несущие карманы 14 вкладышей 9 и 10 отключаются от источника Р> подачи масла под давлением и на короткое время соединяются с источником з сжатого воздуха для принудительного удаления масла из нагнетательной магистрали и несущих карманов 14. 3a-. тем посредством распределителя 25 несущие карманы 14 отключаются от обоих -источников Рц и Рк поводковая муфта 29 отсоединяетСя от шпинделя

11 и открываются крышки 4 люнетных стоек.

Масло или воздух под давлением подводится в полость. цилиндра корпуса 41., и поршень 42 перемещает призму 45 вверх, при этом ее опорные по-. верхности касаются шпинделя 11, снимают его с рабочих поверхностей вкладышей 9 и 10,и поднимают. Цикл обработки шпинделя окончен °

504343

@бр п л р е гг

Ям. Р

Риа Ф

Составитель, Редактор П. Горькова Техред N.Ãåðãåëü

Корректор, В. Гирняк

Закаэ 8229/5 Тираж 795 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4