Устройство для электрофизической обработки клапанных седел двигателей

 

Союз Советских

Социалистинеских

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЙЛЬСТВУ п»657944 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2376440/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 26. 04 .И (51) М К

В 23 P 1/00

Государственный каммтет

СССР оо делан изооретений и открытий (53) УДК 621.9.

048.4.06 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. К. Афанасьев и И. С. Пистолькорс (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

КЛАПАННЫХ СЕДЕЛ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электрофизической обработке токопроводяших материалов, в частности клапаняых седел двигателей, компрессоров и гидропневмоаппаратуры, и может быть использовано для обработки точных сопряженных отверстий.

С целью ликвидации отжимающих инструмент усилий резания при обработке точных сопряженных отверстий применяют электрофизические методы обработки седел поршневых двигателей с одновременным устlO ранением влияния зазора в направляюшеи клапана путем выбора его при отклонении оправки инструмента в направляющей за счет свободной процессии электрода †инструмента при значительных скоростях собственного врашения (1) .

Однако в этом случае отсутствует устойчивость свободного прецессионного движения инструмента.

Этот недостаток устранен тем, что прецессируюшее вращение инструмента создают принудительно путем приложения упругого радиального регулируемого усилия к инструменту и вращения точки приложения усилия со скоростью прецесии (2).

И нструмент получает движен ие от эл ектродвнгателя через карданный вал. Положение инструмента определяется положением базируюшего отверстия, которое при установке обрабатываемой детали располагается соосно валу электродвигателя. Таким образом, отклонение карданного вала относительно оси базового отверстия не симметрично, а следовательно, и параметры движения инструмента несколько изменяются, что влияет на точность обработки. Кроме того, изменение траектории прецессирующего движения инструмента вызывает разные деформации упругого элемента.

Целью изобретения является создание устройства для электрофизической обработки, обеспечивающего высокую точность рабочей поверхности клапанных седел и соосность с направляющей втулкой клапана путем создания постоянного отклоняюшего усилия и синхронизации движения водила и корпуса электродвигателя привода вращенияя.

Для этого в предлагаемом устройстве инструмент жестко посажен непосредственно на вал электродвигателя и вместе с ним

657944 совершает прецессирующее движение относительно обрабатываемого отверстия, а принудительная прецессия обеспечивается постоянным по величине усилием, не зависящим от положения обрабатываемого отверстия.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — механизм отклоняющего движения и устройство, обеспечивающее постоянную величину отклоняющего усилия.

Устройство содержит кронштейн 1, жестко связанный с ползуном 2 продольной подачи, нижняя часть которого представляет собой горизонтальную раму, несущую на себе оси 3 роликов 4. Оси 3 установлены с возможностью вертикальной регулировки (например в эксцентричных втулках). Между роликами 4 свободно перемещается подвижная рамка 5, в подшипниках 6 которой установлены шипы наружного кольца 7 карданного подвеса, имеющие возможность поворачиваться и свободно перемещаться вдоль своей оси перпендикулярно направлению перемещения подвижной рамки 5. Во внутреннем кольце 8 карданного подвеса жестко закреплен электродвигатель 9 собственного вращения. К кронштейну 1 крепится электродвигатель 10 отклоняющего привода, на валу которого жестко посажено водило 11 с регулировочным устройством натяжения отклоняющей пружины 12, воздействующей на подшипник 13, который установлен на хвостовике корпуса электродвигателя 9 соосно с оправкой 14 инструмента

15. Инструмент с оправкой жестко посажен на вал электродвигателя 9, оправка свободно входит в направляющую втулку 16 обрабатываемой детали 17 с запрессованным седлом 18, закрепляемой на столе 19.

Минус источника постоянного тока подсоединяют к электроду — инструменту через щеточное устройство 20, соединенное с источником питания гибкой шиной, а плюс— к обрабатываемой детали 17. Технологическую жидкость подают через боковое отверстие детали 17 (каналы впуска рабочей смеси и выпуска отработанных газов) по стрелке Б.

Кулачок 21 (фиг. 3), сидящий на оси 22, установленной на водиле 11, связан с пружиной 12 и лентой 23. Другой конец ленты жестко закреплен на наружной обойме подшипника 13, а другой конец пружины 12 связан с механизмом 24 регулировки ее усилия, жестко закрепленном на водиле 11.

При заведенной в отверстие направляющей втулки 16 детали 17 оправке 14 инструмента 15 и подаче рабочей жидкости в зону обработки одновременно включают вращение вала электродвигателя 9 собственного вращения электрода — инструмента 15 и вала электродвигателя 10 вращения водила 11 отклоняющего механизма, причем скорость собственного вращения с на не5 î

15 о

25 зо

3S

55 сколько порядков выше расчетной скорости ар вращения водила (например при о> =

12000 об/мин <ар может быть равна

120 об/мин.). Водило 11, воздействуя через пружину 12 и подшипник 13 на хвостовик электродвигателя 9, отклоняет ось инструмента 15, являющуюся продолжением оси электродвигателя 9, за счет поворота колец

8 и 7 карданного подвеса на угол а, определяемый величиной зазора между оправкой 14 и втулкой 16 до взаимного касания оправки 14 инструмента 15 и направляющей втулки 16 в точках В и Г. Вращение водила 11 вызывает перемещение точки приложения отклоняющего усилия со скоростью бар, при этом точка Oi подвеса электродвигателя 9 (центр карданного подвеса) также движется со скоростью ар за счет смещения подвижной рамки 5 относительно неподвижной горизонтальной рамки ползуна 2, а также наружного кольца 7 ка рда нного подвеса относительно ра м ки 5 во взаимно перпендикулярных направлениях.

При дальнейшей подаче обрабатывают рабочую фаску седла 18 путем касания инструментом 15 обрабатываемой поверхности по образующей ДЕ.

Высокая точность обработки обусловлена устойчивостью движения вынужденной прецессии оси инструмента с расчетной скоростью сер, а усилие пружины !2 обеспечивает постоянство угла отклонения а и невосприимчивость инструмента к случайным нагрузкам. Одновременно устраняется влияние кинематических погрешностей станка и смещения обрабатываемой детали за счет самоустановки инструмента относительно базовой поверхности (направляющей втулки клапана) .

Высокая скорость <о собственного вращения инструмента дает возможность работать на значительном технологическом токе с сохранением требуемой чистоты поверхности и повышением за счет этого производительности электрофизической обработки. С целью получения постоянного по величине отклоняющего усилия, создаваемого пружиной 12, на водило 11 установлен кулачок 21 равного момента, расчетный профиль которого обеспечивает равенство момента относительно оси 22 кулачка за счет уменьшения (увеличения) плеча — радиуса R верхнего профиля кулачка — пропорционально увеличению (уменьшению) усилия пружины 12 при изменении угла а, что дает возможность получить постоянное значение усилия натяжения нижней ветви ленты 23, связанной с обоймой подшипника 13 за счет постоянного радиуса r нижней части профиля кулачка 21. Стальная лента 23, одним концом жестко связанная с обоймой подшипника 13, огибает участки нижнего и верхнего профилей кулачка 21 в промежутке между ними (отрезок ВГ) и жестко соеди657944 иена с кулачком 21. Второй конец ленты 23 соединен с пружиной 12, шарнирно связанной с регулировочным механизмом 24, установленным в водиле 11. Стальная лента

23, благодаря высокой поперечной жесткости, обеспечивает движение обоймы подшипника 13, а вместе с ней и корпуса двигателя 9, синхронно движению водила 11 со скоростью Ny

Предлагаемое устройство исключает влияние кинематических погрешностей станка и погрешностей установки детали, так как 10 они не оказывают влияния на траекторию движения инструмента, а усилие, обеспечиваюшее движение прецессии, изменяется в зависимости от деформации упругого элемента.

Формула изобретения

Устройство для электрофизической обработки клапанных седел двигателей элект- 20 родом-инструментом, приводимым во врашение и совершающим принудительное движение прецессии вокруг неподвижной точки, лежащей на оси клапана, за счет приложения отклоняюшего усилия, создавае2$ мого механизмом, выполненным в виде приводимого во вращение водила, воздействующего на электрод — инструмент через упругую связь, снабженное ползуном продольной подачи, несушим раму, отличающееся тем,что, с целью получения высокой точ- 20 ности фаски седла относительно направляюшей втулки клапана путем обеспечения постоянного отклоняющего усилия и синхронизации движения водила и корпуса электродвигателя привода вращения электрода— инструмента, в него введен карданный подвес, наружное кольцо которого подвижно связано с упомянутой рамой, снабженной системой продольно — поперечных направляюших, а во внутреннем кольце расположен электродвигатель привода вращения, иа валу которого жестко смонтирован электродинструмент, и в механизм, создающий отклоняюшее усилие, встроен установленный с возможностью поворота на оси, жестко закрепленной в водиле кулачок равного момента, профиль которого имеет участки постоянного и переменного относительно оси поворота радиуса, с кулачком жестко связана гибкая лента, одна ветвь которой, огибавшая участок постоянного радиуса, жестко связана с обоймой подшипника, установленного на хвостовике электродвигателя привода врашения электрода — инструмента, а другая ветвь, огибающая участок переменного радиуса, связана с пружиной, закрепленной с возможностью регулировочного перемешения на водиле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Афанасьева К. По новому методу.

«Гражданская авиация», No 7, 1960, с. 20.

2. Заявка Мо 2034269/08, кл. В 23 P 1/00, !

974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. б57944

Составитель М. Климовская

Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Тираж 1221 подписное

Редактор В. Дибобес

Заказ 1948/10

1ЛНИИПИ Государственного комитега СССР оо делам изобретений и о- крыгий

1 !3035, Москва, Ж35, Раугнская наб., д 4/5

Филиал ППП «Патент: >, г Ужгород, ул. Проектная, 4