Станок для шлифования кулачковых валов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 547326 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09.75(21)2171544/08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77.Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 15.05.77 (51) М. Кл.е

В 24 В 19/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений н OTKpblTNH (53) УДК о21.924.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П, Бензелюк, В. К, Кулик и Ю. В, Петраков

Киев=кий ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ КУЛАЧКОВЫХ

ВАЛОВ

Изобретение относится к металлобработке и может быть использовано при шлифовании некруглых фасонных деталей, например кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания. 5

Известны станки для шлифования распределительных валов двигателей внутреннего сгорания. В этих станках обрабатываемые валы устанавливают на поворотной л;ольке в крепежных приспособлениях. На этих же 10 люльках установлены профилирующие кулачки, Обрабатываемые валы и кулачки приводят ся в синхронное вращение и при поочередном взаимодействии кулачков с установленными на станине роликом люлька совершает кача- 15 тельное формообразующее движение.

В станке имеются связанные с люлькой механизмы подачи на врезание и компенсации износа круга. 20

Недостатком этих станков является нис кая производительность, обусловленная тем, что в процессе копирования необходимо перемещать значительные массь,. Зто снижает точность обработки из-за упругих деформа- 25 ций звеньев копировальной системы, вызванных колебанием динамических нагрузок, и ухудшает качество обработанной поверхности, Известные копировальные станки, обрабатывающие параллельно несколько кулачков и имеющие устройства компенсации погрешности формообразования, достаточно сложны по конструкции.

11ель изобретения — повышение гроизводительности, точности и качества обработки.

Для этого предлагаемь:й станок снабжен кочировальными суппортами, на которых установлены приспособления для крепления обрабатываемых деталей. Суппорты смонтированы в корпусе на направляющих, выполненных в нем. Корпус установлен на люльке с возможностью поворота относ.".телт но оси вращения шлифовального круга, а нолька выполнена в виде установленного соосно шлифовальному кругу барабана с ребордами, на которых выполнены гарные профильные участки, взаимодействующие с кспировальными суппортами через ролики.

Станок снабжен также коноидом, уста новленным неподвижно на люльке и взаимс 547328 действующим через рычажную систему с механизмом подачи на врезание и с корпусом копировальных суппортов, Привод вращения обрабатываел4ых деталей и копиров выполнен в виде поворотного относительно оси шлифовального круга планетарчого механизма с солнечной шестерней с сателлитами, на одном из валов которых установлены кулачки, поочередно взаимодействующие через ролик со станиной станка.

Механизм компенсации износа круга выполнен в виде поворотных относительно оси шлифовал. ного круга двух кронштейнов, концы которых соединены осью, на которой установлен ролик, взаимодействующий поочередно с копирами, установленными на люльке, На фиг. 1 изображен описываемый станок общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А 2ф на фиг 1; на фиг 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

На станине 1 станка установлена шлифовальная бабка 2 с кругом 3 и стол 4, на кронштейнах которого соосно шлифовальному кругу закреплена ось 5 и гильза 6 (фиг.3),z5

На оси 5 и гильзе 6 смонтированы люл1 ка 7 и корпус 8 копировальных суппортов 9.

Кроме этого на оси 5 смонтирован механизм компенсации износа круга 3 и привод переменной угловой скорости копира и обрабаты-30 ваемых деталей.

Люлька 7 имеет парные фасонные поверхности 10 по количеству обрабатываемых деталей, очерченные по архимедовой спирали. Люлька 7 выполнена поворотной относительно оси шлифовального круга 3. Привод поворота люльки (копировального движения

S ) состоит из копирного вала 11, устакоп новленного в кронштейнах люльки 7, кулачки которого могут поочередно взаимодейство- 40 вать с роликом 12 механизма компенсации износа круга.

Каждая пара фасонных поверхностей 10 люльки 7 взаимодействует с одним из копировальных суппортоь 9 через ролики 13, 45 установленные на суппортах 9. Ролкики 13 прижимаются к люльке 7 пружинами 14 и позиционируются относи ельно поверхностей

10 люльки 7 корпусом 8. Копировальные суппорты 9 содержат также передние и задние бабки с центрами, в которых установлены обрабать;ваемые детали 15. Суппорть1 9 связаны траверсами, на которых установлены люнеты (на чертежах не показаны).

Корпус 8 копировал ых суппортов в 55 полнен поворотным относительно оси шлифовального круга 3. Привод поворота корпуса состоит из тяги 16 и дифференциального рычага 17, связанного через тягу 18 с механизмом 19 подачи обрабатываемых дета60 лей 15 на врезание. На дифференциальном рычаге 17 закреплена ось 20 с роликом 21, взаимодействующим с коноидом 22, закрепленным на люльке 7, Ролик 21 может перемешать ся вдоль оси 20 вилкой 23, имеющей рейку 24, связанную с шестерней 25 механизма компенсации износа шлифовального круга

3, Механизм компесации износа шлифовального круга состоит из червяка 26 с приводом червячного сектора 27, закрепленного

1 на обойме 28, установленной на оси 5 (фиг. 3), двух кронштейнов 29 и 30, соединенных осью 31, по которой может перемешаться ролик 12, поочередно взаимодействующий с кулачками копирного вала 11.

Привод неравномерного врашения обрабатываемых деталей 15 и копрного вала 11 состоит из планетарного механизма с солнечной шестерней 32 и сателлитами 33 (на фиг. 3 показан только один сателлит).

Солнечная шестерня 32 через зубчатые колеса 34 и 35 соединена с электродвигате« лем. Число сателлитов на единицу превышает количество обрабатываемых деталей

15, так как с солнечной шестерней 32 соединень: как сателлиты привода обрабатываемых деталей 15, так и сателлит привода копирного вала 11. На одном из валов 36 сателлитов 33 установлены кулачки 37 привода переменной угловой скорости, поочередно взаимодействующие с роликом, установленным на станине станка (на чертежах не показан), Опоры валов 36 сателлитов 33 и солнечпой шестерни смонтированы в корпусе 38 который установлен на оси 5 наподшипниках и благодаря этому может поворачиваться относительно оси шлифовального круга 3.

Станок работает следующим образом. В центрах копировальных суппортов 9 устанавливают заготовки 1 5 (например четыре) и включают вращение электродвигателей и цикл автоматической работы. От электродвигателя привода вращения деталей 15 и копира 11 через зубчатые колеса 35 и 34 вращение с постоянной скоростью (О 00n5t передается солнечной шестерне 32, затем валам 36 с сателлитами 33. При вращении вала 36, на котором кроме сателлита 33 установлены кулачки 37, один из кулачков взаимодействует с роликом, установленным на станине станка. Благодаря этому корпус

38 вместе с сателлитами получает возвратно-качательное движение в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, а все сателлиты вращаются синхронно с переменной угловой скоростьюИ)ю2. Закон изменения угловой скоростифд д определяется профилем кулачков 37, его подбирают таким образом, чтобы обеспечить требуемое ка547328 чество обработки (чистоту поверхности, отсутствие прижогов и т. д.}

При вращении копирного вала 11 в езультате его взаимодействия с рог иком 12 синхронно с обрабатываемыми деталями 15 люлька 7 получает возвратно-качательнсе движение. Поскольку ролики 13 взаимодействуют с фасонными повер>чостями 10 люльки

7, копировальные суппорты 9 вместе с дета-, лями 15 осуществляют копировальное движе-10 ние, перемещаясь по награвпяюшим корпуса8, при этом профиль копира 11 переносится на параллельно обрабатываемые купа ки деталей

15.

Подача на врезание о обрабатываемыхде45 талей осуществляется механизмом 19 через тягу 18, которая смещается вправо (пс фиг.

1 и 2) поворачивает дифференциальный рычаг 17 вокруг оси 20. При повороте рычаг

17 через тягу 16 поворачивает корпус 8 копировальных суппортов 9 вокруг оси шлифовапьного круга 3, Одновременно с этим под действием пружин 14 копировальные суппорты 9 перемешаются сихронно по направляющим корпуса 8 к центру круга 3, а дета- 5 ли приближаются к режущей кромке круга 3.

Если при обработке деталей диаметр круга 3 равен номинальному, по которому рассчитан профиль копира 11, ось 20 дифферен-З0 циального рычага 17 остается неподвижной.

Это достигается за счет того, что ролик 21 контактирует с цилиндрическим участком коноида 2 2, очерченным по дуге окружности, центр которой совпадает с центром шпифоватц ного круга 3, При отклонении действительного диаметра крута 3 от номинального ролик 21 смешается по оси 20 и при качании люльки 7 консид 22 через ролик 21 поворачивает дифференциальный рычаг 17, 40 корректируя величину копировального перемещения обрабатываемых деталей 1 5 за счет дополнительного смещения $ их по фасонным поверхностям 10 люльки 7. Профиль коноида 22 выполнен так, что компен45 сирует ошибку формообразования кулачков на всем диапазоне изменения диаметра круга

3 и угла поворота деталей.

Известно, что ошибка формообразования

50 при обработке фасонных поверхностей является функцией двух переменных: радиуса инструмента круга 3 и угла поворота обрабатываемых деталей 15„Благодаря применению коноида вводится корректирующее перемещение в функции этих величин: по мере изменения радиуса инструмента ролик

21 смешается вдоль оси 20, при изменении угла поворота деталей 1 5 коноид 22 вместе с люлькой 7 качается вокруг оси шпифо60 вального круга 3, ?оспе с..я, ания обработки профипеи черл..; к .,:.-.,а;ков .етырех деталей 15, механизм 1Р подачи деталей на врезание реверанс:-.тся.

При этом тяга 18 смешается .пенс (н ?;иг.

1 и 2}, дифференциальный рыча? i поворачивается вокруг оси 20, и чере": rory 16 поворачивает корпус 8 с суппортдми 9 вокруг оси крута 3 в направлении часа=:" с"".""ð,:,лки.

Копировальные ",.оликг 13 вза?к.. .„:",ств:.

= фасонными пове?.:.:;,ост."..ми 10 люльки 7 и

olâoäÿò суппорты с деталями 15 ст шлифовапьногс кр„гc. ". писарем .ь??о копирпьн!

Вал 1 1 стводитс» от .спика:;, ? топ перемешается пс станине на величину, равную расстоянию мегкду кулачкам деталей

15. цикл обработки кулачков повторяется.

По мере затуппения круга 3 прсизвс дится его правка. Пос,",е ;;ервой правки «кпючается механизм компенсации износа круга 3: вращается червяк 26, поворачивж сектор 27 и обойму 28 с кронштейнами 29 и 30, Вместе с кронштейнами 29 и 30 поворачивается ось 31 с роликом 12, копирный вап 11 и люлька 7. При этом копировальные суппорты 9 смешаются к центру круга

3 на расстояние, равное толщине слоя, снятого при правке круга.

Одновременно с этим через шестерню 25 и рейку 24 смешается вилка 23, перемещая по оси ролик 21, устанавливая его на участок профиля коноида 22, соответствующий действительному диаметру. ??,тфовального круга 3.

Предлагаемый станок псвь?на =т произвс дительность обработки;:а счет повыше?::,я быстроходности копировальной систем;: увеличения количества параллельно с».:-;.. ; ваемых изделий, повышает точность обработки за счет устранения погрешности формоо? разования, вызванной износом шлифовального круга, а также =-а счет уменьшения упругих деформаций звеньев копировальной ci c : улучшить качество обработки за счет вырл? нивания режимов обработки по профилю кулачков путем применения ??ривсда нера: номерного вращения дета -.и, при этом уп. спае-ся конструкция станка.

Изобретение в 3-3,5 раза увеличивает производительность шлифования при одновременном повышении точности и улучшении качества обработки и упрощении станка.

Формула изобретения

1 ° Станок для шлифования кулачковых валов, содержащий установленную на станине шлифовальную бабку и поворотную люльку с приспособлениями для крепления приводимых во вращение обрабатываемых дета547328 лей и копиров, а также связанные с ней механизмы подачи на врезание и компенсации износакруга, отличаюшийся тем, что, с целью повышения производительности, точности и качества обработки, приспособления для крепления обрабатываемых деталей установлены на копировальных суппортах, смонтированных во введенном в станок корпусе на направляюших, выполненных в нем,при этом корпус установлен на люль 1р ке с возможностью поворота относительно оси врашения шлифовального круга, а люлька выполнена в виде установленного соосно шлифовальному кругу барабана с ребордами, на которых выполнены парные профильные t5 участки, взаимодействуюшие с копировался ными суппортами через ролики.

2. Станок по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью устранения погрешности формообразования при износе 29 шлифовального круга, он снабжен коноидом, установленным неподвижно на люльке и взаимодействуюшим через рычажную систему с механизмом подачи на врезание и с корпусом копировальных суппортов.

3. Станок по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что привод врашения обрабатываемых деталей и копиров выполнен в виде поворотного относительно оси шлифовального круга планетарного механизма с солнечной шестерней и сателлитами, на одном из валов которых установлены кулачки, поочередно взаимодействуюшие через ролик со станиной станка.

4. Станок по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что механизм компенсации износа круга выполнен в виде поворотных относительно оси шлифовального круга двух кронштейнов, концы которых связаны осыс, на которой установлен ролик, взаимодействуюший поочередно с копирами, установленными на люльке.

547328

Составитель И. Тихомиров

Редактор B. Дибобес Техред О. Луговая Корректор B. Куприянов

Заказ 1200/79 Тираж 1086 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K-35, Раушская наб., д. 4/5

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