Способ получения конусности на рабочей поверхности кольца торцового уплотнения и устройство для его осуществления

 

1. Способ получения конусности на рабочей поверхности кольца торцового уплотнения посредствомрежущего инструмента, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, повышения точности и производительности, кольца обрабатывают наружной конической частью режущего инструмента, при этом ось вращения кольца ориентируют перпендикулярно к образующей поверхности инструмента со смещением к центру.от его среднего радиуса, а кольцо приводят во вращение с частотой, не кратной частоте вращения инструмента. 2. Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее вращающийся инструмент и поджимные корпуса с I вращающимся приспособлением для установки изделия, отличающееСО с я тем, что поджимные корпуса снабжены сферическими, соосными с вращающимися изделиями опорами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„890655

3(Я) В 24 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2549903/25-08 (22) 05 ° 12. 77 (46) 07.09.83. Бюл. и 33 (72) E В.Перель (71) Челябинский филиал Государственного союзного научно-исследовательского тракторного института (53) 621 ° 924 ° 3.(088.8) (56) 1. Патент США 1т 3180648, кл. 277-92, 1964, 2. Патент Франции N 1601415, кл. В 24 В, 1970. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНУСНОСТИ HA

РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЬЦА ТОРЦОВОГО

УПЛОТНЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ получения конусности рабочей поверхности кольца торцового уплотнения посредством режущего инструмента, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, повышения точности и производительности, кольца обрабатывают наружной конической частью режущего инструмента, при этом ось вращения кольца ориентируют перпендику" лярно к образующей поверхности инструмента со смещением к центру от его среднего радиуса, а кольцо приводят во вращение с частотой, не кратной частоте вращения инструмента.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее вращающийся инструмент и поджимные корпуса с вращающимся приспособлением для уста- Я новки изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поджимные корпуса снабжены сферическими, соосными с вращающимися изделиями опорами.

6900):кольца;

Изобретение относи1ся к области машиностро ния.

Известен способ получения конусности на рабочих поверхностях торцовьх уплотненил, в которых вращающееся BD" круг собственной оси уплотнительное кольцо устанавливают на скошенную внутрь поверхность под определенным усилием (170- 180 кг ) и производится обработка торцовой поверхности. Когда 10 усилие снимают, деформированная при обработке наружная кромка кольца принимает первоначальное положение и образуется внутренний конус (1 ) .

Известно устройство для обработки 15 торцовых поверхностей абразивного инструмента, содержащее стол, на Ко тором смонтированы дополнительные поджимные вращающиеся столики с устанавливаемыми обрабатываемыми изде- 20 лиями (2 3, Недостатком известных способа и устройства является невозможность обработки колец прямоугольного сечения высокой жесткости, поскольку для äå- 25 формации их необходимо приложить усилие в несколько десятков тонн. Кроме того, известное устройство не при спосоолено для работы с инструментом, имеющим коническую рабочую по- 39 верхность.

Целью изооретения является упрощение технологии изготовления, повышение точности и производительности за счет исключения предварительной радиальной или торцовой деформации колец, т.е. путем одной механической обработки (шллфовка ), Поставленная цель достигается за счет того,,что кольца обрабатывают нагружной конической частью режущего инструмента, при этом ось вращения кольца ориентируют перпендикулярно к образующей поверхности инструмента со смещением к центру от его среднего радиуса, г кольцо приводят во вращение с частотой, не кратной частоте вращения инструмента.

Тако" способ может быть реализован устройством, у которого поджимные корпуса с вращающимся приспособлением для установки изделия снабжены сферическими, соосными с вращающимися изделиями опорами.

На фиг, 1 показана схема установки кольца относительно режущего инструмента при обработке; на фиг.2 - схема, поясняющая зависимость параметprs конуса режущей поверхности круга и конусности рабочей поверхности кольца, на Фиг, 3 — поперечный разрез устройства для получения конусности; на фиг.4 — вид по стрелке А на фиг.3.

Кольца 1 (фиг. 1) от 2 до 32 штук (в зависимости от соотношения диаметров колец и режущего инструмента) располагают на торцовой поверхности режущего инструмента 2, имеющего форму наружного усеченного конуса. Причем ось каждого кольца 1 совпадает со

% средним диаметром конической части режущего инструмента, При этом центр кольца должен быть смещен внутрь средне — î диаметра режущего инструмента, например, до 5 мм. Затем производят одновременное вращение режущего инструмента и колец вокруг собственных осей, причем обороты колец не кратны оборотам режущего инструмента.

Данный способ исключает изменение и восстановление исходной геометрической формы рабочей части колец за счет деформации, поэтому позволяет обрабатывать кольца прямоугольного сечения любой толщины и диаметров с

I о углом конусности от 10 до 5 с высокой точностью, Угол конусности рабочей поверхности кольца р не равен углу наружного конуса . режущего инструмента и их соотношение определяется формулой e Р

Ьк+ гк где у,— угол при вершине конуса режущего инструмента, средний радиус рабочей часе (ср ) ти режущего инструмента;

P — угол конуса на рабочей поверхности уплотнител ьного кольца;

Ьк — ширина поверхности конуса;

v внутренний радиyc уплетни к тельного кольца.

Эта зависимость вытекает из подобия треугольников ABC и АДО (фиг.2)

Отсюда следует, что У BAC= АОЛ= Р тогда из треугольника АОД имеем где P — угол конуса на рабочей поверхности п отнит льн„го

8906

Угол заправки режущего инструмента 30

Из формулы (7 ) видно, что угол з5 заправки режущего инструмента может быть (в зависимости от соотношения диаметров колец и круга ) больше угла конусности Р в 5 и более раз. В этом случае, если допуск на угол у- режу- 40 щего инструмента составляет +30, то допуск на угол р конусности поверхности кольца составит +6. внутренний радиус кольца;

ЪК - ширина поверхности конуса.

Иэ треугольника AOfl определяем ДО

ДО=АО со5/Ь = R cas p () где ДΠ— радиус шара

Далее из треугольника ЕГО определяем R я а(ср) (с).) 1О

91п у где Р - средний радиус рабочей а (ср) части режущего инструмента, уд — угол заправки режущего инструмента.

Подставляя значение R в формулу (3), получим:

Дало() . { )

C0SP в " у х

Подставляя значение ДО в формулу (2), получим формулу соотношения угловых и линейных размеров кольца и режущего инструмента ) оi (cp)

= oil" с. 51 и (2)

К К

Устройство, реализующее описанный способ, показано на фиг.3 и 4, 55 4

Обработка колец 1 производится торцовой поверхностью подвижного в осевом направлении режущего инструмента 2, имеющего форму наружного усеченного конуса.

К орпуса 3, установленные с возможностью свободного вращения, располагаются равномерно по окружности и со стоят из нажимной тарелки 4, установленной на сферичкой головке штока 5 смонтированного с возможностью осевого перемещения во втулке 6, которая устанавливается на двух подшипниках

7 корпуса 3. Между фланцем штока 5 и втулкой 6 расположена пружина 8. Корпус 3 устанавливается на шаровой опоре 9 и к плите 10 крепится болтами 22.

Оси корпусов 3 перпендикулярны к образующей усеченного конуса режущего инструмента 2 и могут быть смещены относительно среднего диаметра режущего инструмента, например, до 5 мм к внутреннему диаметру, Работа устройства осуществляется следующим образом.

При верхнем положении инструмента 2 (обозначено штриховыми линиями) подлежащие обработке уплотнительные кольца 1 свободно укладываются на нажимные тарелки 4 и занимают положение относительно режущего инструмента, как показано на фиг.4. Вращающийся режущий инструмент опускают до упора (на черт, не показан), при этом пружины

8 корпусов 3 сжимаются с усилием 68 кг, чем и обеспечивается их поджим при обработке конусности. При вращении инструмента за счет фрикционной связи вращаются и кольца 1. За счет смещения центров колец внутрь инструмента изменяется передаточное число, обеспечивающее некратность оборотов колец оборотам режущего инструмента.

Устройство позволяет обрабатывать кольца диаметром от 60 до 500 мм с высокой степенью точности.

890655

8ud 4

Техред M,Над Корректор И.Эрдеии

Редактор Е.Дайч

Заказ 8119/3

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