Станок для обработки торцовых поверхностей

 

- O fl И С А Н И Е < 738772

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к аит. свил-ву

/ (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2541899/25 — 08 (51)М. Кд.

В гЗ В З/00 с присоединением заявки ¹

Госудерстввииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80 Бюллетень ¹ 21 по делам изобретеиий и открытий (53) УД К621.941 (088.8) Дата опубликования описания 05.06.80

M. А. Шимановнч, А. А. Кац, С. В. Любарский, М. А. Погорельский и В. Н. Скалыга (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской CCP и Московский станкоинструментальный институт (71) Заявители (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОРЦОВЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к станкостроению и применяется при алмазном точении торцовых поверхностей с прямолинейной образующей, например плоских, конических или гиперболоидальных, в частности при точении дисков

5 памяти ЭЦВМ.

Известен токарный станок для точения дисков, содержащий шпиндельный узел, установленный на горизонтальной станине, на которой на массивном ползуне расположен суппорт, несущий резец. Ползун суппорта установлен на двух скалках, концы которых расположены в стойках, закрепленных на станине, несущей шпиндельный узел. Скалки образуют опоры жидкостного трения ползуна, который соединен, с гидроприводом подачи в виде гидроцилиндра (1).

Однако в известном станке суппорт, несущий резец, отделен от шпиндельного узла рядом промежуточных деталей, образующих геометрически развитый упрутий контур, создающий с массивным ползуном колебательную систему, чутко реагирующую на малейшие возмущения в станке относительными колебаниями резца

2 и изделия. Это снижает точность обработки, ведет к недостаточной из-за вибрации производительности резания и сложности конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции при одновременном повьп точности и производительности обработки.

Указанная цель достигается тем, что поперечный суппорт выполнен в виде несущей резец скалки, установленной в передней плоскости шпнндельного узла с возможностью перемеще- ния параллельно образующей обрабатываемой поверхности в двух опорах жидкостного трения в корпусе суппорта, при этом в корпусе образо. вана напорная полость для перемещения скалки, а по меньшей мере одна опора скалки и расположенная в ней часть скалки выполнены некруглыми,в поперечном сечении. Скалка выполнена цилиндрической с некруглым сечением, образованным выемкой с плоским основанием, параллельным оси скалки и обращенным к обрабатываемой поверхности так, что планшайба с изделием входят в эту вь емку.

Корпусы суппорта и шпиндельного узла могут быть одним целым.

738772 4

Опоры суппорта соединены с внешним источником давления через управляемый делитель расхода, позволяющий тонко менять положение резца .относительно, изделия за счет управле- . ния высотой слоя смазки в опорах суппорта.

На фиг, 1 схематически изображен предлагаемый станок, на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 1.

В передней плоскости 1 шпиндельного узла

2 на шпинделе расположена планшайба 3 с изделием 4. Поперечный суппорт станка выполнен в виде несущей резец 5 скалки б, Последняя установлена в передней плоскости 1 шпиндельного узла 2 с возможностью перемещения параллельно образующей 7 обрабатываемой поверхности в двух опорах 8 и 9 жидкостного трепп я с внешним источником давления, в данном случае в гидростатическнх. Одна из опор и расположенная в ней часть скалки 6 выполнены некруглыми, что исключает воэ— можность поворота скалки вокруг своей оси в опорах 8 и 9. Скалку 6 выполняют цилиндрической с некрутлым сечением в передней части, несущей резец 5. Некрутлое сечение образовано выемкой 10 с плоским основанием

11, параллельным оси скалки и обращенным к обрабатываемой поверхности изделия 4, при этом планшайба 3 с изделием 4 входят в выемку при выдвижении скалки 6. Чтобы поперечное сечение отверстия опоры 8 соответствовало некруглому сечению расположенной в ней части скалки 6, в отверстии закреплен сегментообразный вкладыш 12. В последнем на плоской поверхности имеются несущие карманы 13 гидростатической опоры, которые совместно с несупшми карманами 14 цилиндрической части опоры 8 образуют замкнутуто радиальную гидростатическую опору, удерживающую скалку от поворота вокруг своей оси, Опора 9 выполнена в виде обычного радиального гидростатического подшипника. Несущие карманы гидростатических опор соединены с внеппп1м источником давления через управляемый делитель расхода 15. 3а счет изменения параметров делителя, например, входных сопротивлений несущих карманов, можно управлять высотой слоев смазки в опорах 8 и 9 скалки

6, т.е. точно менять положение скалки 6 в пределах зазоров опор 8 и 9 и положение резца 5 относительно изделия 4.

Опоры 8 и 9 скалки 6 расположены в .корпусе 16 суппорта, который образует со скалкой и ее опорами гидропривод подачи. Для этого скалка 6 выполнена в виде поршня с бесконтактными опорами 8 и 9 жидкостного трения, а корпус 16 суппорта — в виде гидроцилттндра с бесконтактными уплотнениями.

В данном случае скалка 6 выполнена в виде одноштокового поршня, в котором собственно поршнем служит круглая часть, а штоком— некрутлая часть скалки. Чтобы предотвратить наружные утечки рабочей жидкости из опоры

8 штока, в наружной части опоры имеется бесконтактное пневматическое уплотнение, о6ра зованное дренажной полостью 17, канавкой 18, соединенной с источником давления воздуха.

l0 Рабочие полости гидропривода — штоковая

19 и поршневая 20 — соединены с устройством

21, например, золотником управления подачей, соединенным с источником давления привода.

Корпус 16 суппорта может быть объединен

l5 в одно целое с корпусом 2 шпиндельного узла.

Станок работает следующим образом.

При подаче давления скалка 6, несущая резец 5, всплывает и жестко центрируется в пределах зазоров опор 8 и 9 давлением в потоках смазки, вытекающих из несущих карманов опор, при этом давление в несущих карманах опор 8 и 9 препятствует радиальному смещению и повороту скалки 6 вокруг оси.

25 Осевому смещению скалки 6 препятствует жидкостное трение в опорах и давление в рабочих полостях 19 и 20 привода подач.

При подаче давления воздух, вытекающий наружу из канавки 18 уплотнения, очищает

50 наружную часть скалки б и препятствует попаданию загрязнений извне в рабочую жидкость, а воздух, вытекающий из канавки 18 в дренажную полость 17, препятствует наружным утечкам жидкости.

При подаче жидкости под давлением в полость 20 скалка 6 с резцом 5 выдвигается из корпуса 16, а при подаче жидкости в полость 19 и одновременном соединении полости

20 со сливом скалка б втягивается в корпус

16. Таким образом, осуществляется рабочая подача и быстрое перемещение суппорта в обоих направлениях вдоль.оси скалки 6. Суп-L порт (скалка) перемещается по тонкому слою жидкое и довольно точно и с низким уровнем вибраций относительно изделия, поскольку малая масса суппорта (скалки) подвешена на жестком тонком слое теку|цей жидкости, обладающим мотцным демпфированием. Низкий уровень колебаний обеспечивается еще и тем, .

50 что суппорт установлен непосредственно в передней плоскости шпиндельного узла. Это резко ограничивает; колебательный контур между резцом и изделием.

Предпочтителен такой режим обработки.

В исходном положении суппорт (с алка) втянут в корпус 16. После начала вращения шпинделя с планшайбой 3 и изделием 4 включают рабочую подачу, скалка выдвигается. ъ / 738772 о

По окончании проточки торца подача меняет направление, скалка с резцом втягивается и окончательно обрабатывает торец изделия. При. пуск второго прохода обеспечивается за счет упругих деформаций первого прохода. 5

В случае необходимости тонкую настройку радиального положения скалки 6 по отношению к изделию 4 для уточнения высоты изделия и припуска или для отвода резца от обрабатываемой поверхности осуществляют.c помощью делителя расхода 15, управляя высотой слоев смазки в опорах,в пределах зазоров между скалкой 6 и опорами 8 и 9. На станок вместо планшайбы можно установить диск для доводки алмазных резцов, проточить его предварительно IS суппортом для восстановления свойств и довести на диске режущие кромки резцов, установленных на суппорте.

Суппорт станка, выполненный в виде скалки, расположенной в опорах жидкостного трения непосредственно в передней плоскости шпиндельного узла, является поршнем привода подач. Последний, уменьшая количество деталей узла, примерно в два раза, существенно упрощает конструкцию станка.

Достигается существенное повышение жесткости системы: шпиндельный узел-суппорт обеспечивает высокую точность обработки торцовых поверхностей, высота микронеровностей которых не должна превышать нескольких десятков А, 30 а также повышает скорость резания и подачу, а следовательно, и производительность при обработке.

Формула изобретения

1. Станок для обрабогки торцовых поверхностей с прямолинейной образующей, содержащий шпнндельный узел, в передней плоскости которого на шпиццеле расположена планшайба с изделием, поперечный суппорт, расположенный в опорах жидкостного трения, связанных с источником давления и снабженный гидроприводом подачи, отличающийся, тем, что с целью упрощения конструкции, повышения точности и производительности обработки, поперечный суппорт выполнен в виде несущей резец скалки, установленной в передней плоскости шпиццельного узла с возможностью перемещения параллельно образующей обрабатываемой поверхности в двух опорах жидкостного трения в корпусе суппорта, при этом в корпусе образована напорная полость для перемещения скалки, а по меньшей мере одна опора скалки и расположенная в ней часть скалки выполнены: некрутлыми в поцеречном сечении.

2. Станок по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что скалка выполнена цилиндрической с некруглым сечением, образованным выемкой с плоским основанием, паралл=льным оси скалки. и обрыщенным к обрабатываемой поверхности, при этом планшайба с изделием входят в выемку.

3. Станок по пп. 1,и 2, о т л и ч а юшийся тем, что корпусы шпиндельного узла и суппорта выполнены за одно целое.

4. Станок по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что введен управляемый делитель расхода, при этом опоры суппорта соединены с источником давления через указанный делитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Токарный станок модели МК 6511. Инструкция по эксплуатации. 1972, Архив Московского станкозавода "Красный пролетарий".