СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ БАНДАЖЕЙ И ОПОРНЫХ РОЛИКОВ

Полезная модель относится к области станкостроения, в частности, конструкции станков для обработки крупногабаритных изделий. Станок может быть использован для обработки поверхностей бандажей опор промышленных установок типа технологических барабанов (например, вращающихся цементных печей) на работающем агрегате.
Известно устройство для обточки крупногабаритных изделий. АС №317472 СССР МПК В23В 5/20 Устройство для обточки крупногабаритных изделий / Д.О.Гиндус, А.П.Усов, М.К.Тихонова, Г.А.Хонгидоров.; заявитель и патентообладатель Ленингр. филиал инс-та по проектир. организ. энергетического стр-ва. - №1362345/25-8; заявл. 01.11.69; опуб. 21.12.71. Бюл. №31. - 4 с., позволяющее вести обработку поверхностей на работающем технологическом агрегате. Недостатком такого устройства является низкая точность обработки отдельных поверхностей опорных роликов и бандажей в виду значительного колебания диапазона отжатий в технологической системе при изменении направления сил резания.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является станок для обработки бандажей и роликов. АС №1306648 СССР МПК В23В 5/20 Станок для обработки бандажей и роликов / Н.А.Пелипенко, А.А.Погонин, И.В.Шрубченко.; заявитель и патентообладатель Белгород, технологич. инст-т строит. матер. №3995076; заявл. 25.12.85; опубл. 30.04.87. Бюл. №16. - 3 с. Станок для обработки бандажей и роликов имеет опорные стойки, в головках которых установлена направляющая со шпонкой, несущая суппорт. Для сокращения времени настройки на обработку опорных роликов или бандажей, головки опорных стоек выполнены разрезными, а направляющая установлена в последних с возможностью фиксированного поворота. Станок предназначен для обработки поверхностей бандажей и роликов на работающем агрегате.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: станок для обработки бандажей и роликов для взаимодействия с опорной поверхностью снабжен опорными стойками, в которых установлена направляющая со шпонкой, несущая суппорт, а головки опорных стоек выполнены разрезными.
Недостатком данного устройства является невозможность стабилизации жесткости в технологической системе при обработке поверхностей бандажей или опорных роликов, когда направление действия сил резания относительно оси направляющей изменяется. При таких условиях обработки отжатия в технологической системе будут существенно отличаться, а, следовательно, будет получаться существенный разброс размеров обрабатываемых поверхностей.
Сущность полезной модели заключается в том, что станок для обработки бандажей и роликов, имеющий опорные стойки с разрезными головками, в которых установлена направляющая, несущая подвижный продольный суппорт с резцедержателем, имеет направляющую, выполненную со шпонкой по всей длине, а продольный суппорт имеет кронштейны с регулировочными винтами контактирующим с компенсирующими планками, размещенными между кронштейнами и боковыми поверхностями шпонки.
Полезная модель решает задачу повышения точности обработки поверхности за счет обеспечения стабилизации жесткости технологической системы при изменении направления действия составляющих силы резания (т.е. изменения объекта обработки: бандажа или опорного ролика).
Стабилизация жесткости обеспечивается путем выборки зазора и формирования предварительного натяга между поверхностями компенсирующих планок и боковыми поверхностями шпонки.
Для решения указанной задачи продольный суппорт снабжен кронштейнами, оснащенными регулировочными винтами и компенсирующими планками, размещенными между кронштейнами и боковыми поверхностями шпонки. При этом регулирующие винты контактируют с компенсирующими планками
Применение кронштейнов с регулировочными винтами и компенсирующими планками позволит осуществлять выборку зазора и формирование предварительного натяга с обеих сторон шпонки и тем самым стабилизировать жесткость технологической системы в направлениях, соответствующих направлению действия составляющих силы резания при различных схемах обработки.
При настройке станка с помощью регулировочных винтов изменяется положение компенсирующих планок относительно боковых поверхностей шпонки и соответственно, уменьшается зазор. Кроме того, размер опорной поверхности продольного суппорта, взаимодействующей с боковыми поверхностями шпонки, увеличивается на величину, соответствующую опорным поверхностям компенсирующих планок.
Конструкция предлагаемого станка поясняется графическим материалом. На фиг.1 изображен вид станка сверху. На фиг.2 изображен вид станка при обработке бандажа или опорного ролика. На фиг.3 изображен вид кронштейна для регулирования предварительного натяга между боковыми поверхностями шпонки и компенсирующими планками.
Станок содержит опорные стойки 1, нижние поверхности которых выполнены в соответствии с формой подшипникового узла 2 (фиг.1 и 2). В верхних частях стоек, имеющих отверстия, установлена направляющая 3, оснащенная шпонкой 4 по всей длине. По направляющей 3 перемещается продольный суппорт 5 с двумя базовыми плоскостями для установки поперечного суппорта 6. При обработке бандажа - поперечный суппорт 6 устанавливается на верхнюю базовую плоскость, а при обработке ролика - на другую. Поперечный суппорт 6 оснащается резцом 7, передняя поверхность которого располагается в соответствии с направлением вращения обрабатываемого изделия. На торцевых поверхностях продольного суппорта 5 с левой и правой сторон установлены кронштейны 8 с регулировочными винтами 9, контактирующими с компенсирующими планками 10, которые располагаются сверху и снизу относительно шпонки. За счет их осевых перемещений осуществляется выборка зазора и формирование предварительного натяга между боковыми поверхностями шпонки и продольным суппортом, что при резании снижает отжатия в технологической системе, а, следовательно, повышает ее жесткость.
Станок работает следующим образом.
Б
P
При помощи стоек 1 осуществляется установка станка на опорные поверхности подшипниковых узлов 2. Стойки 1 жестко фиксируются на опорной поверхности при помощи винтов. Поперечный суппорт 6 устанавливают на верхнюю базовую плоскость продольного суппорта 5 (если предполагается обработка поверхностей бандажа) или на другую базовую плоскость (если предполагается обработка поверхности опорного ролика) и фиксируют при помощи болтов. При помощи регулировочных винтов 9 выбирается зазор между компенсирующими планками 10 и боковыми поверхностями шпонки 4 таким образом, чтобы в соединении был небольшой натяг. Причем величина натяга подбирается таким образом, чтобы обеспечивалось осевое перемещение продольного суппорта 5 при помощи рукоятки ручных перемещений (условно не показана) с величиной крутящего момента 10…15 Нм. Предварительный натяг обеспечивается как с верхней, так и с нижней стороны шпонки 4. В резцедержатель поперечного суппорта устанавливают резец 7 таким образом, чтобы его передняя поверхность была направлена навстречу вращению (на фиг.2 обозначено стрелками: направление вращения бандажа - V и опорного ролика - V). Вершина резца подводится к обрабатываемой поверхности, задается необходимая глубина резания и осуществляется обработка. При этом составляющая силы резания Pz относительно оси направляющей может иметь различные направления действия в зависимости от того, какая поверхность обрабатывается - бандажа или опорного ролика. Таким образом, составляющая силы резания Pz создает крутящий момент относительно оси направляющей, который приводит к отжатиям в технологической системе и формированию погрешности обрабатываемой поверхности. Формирование предварительного натяга между боковыми поверхностями шпонки 4 и компенсирующими планками 10 препятствует возникновению отжатий в технологической системе и, следовательно, точность формы обрабатываемых поверхностей оказывается значительно выше.
Причем существенное значение оказывает регулирование предварительного натяга, как с верхней стороны, так и с нижней стороны шпонки 4. Дополнительное регулирование может осуществляться после выполнения рабочего хода и измерения формы образующей обработанной поверхности. При обработке поверхности бандажа - регулировочными винтами 9 снизу, а при обработке поверхности опорного ролика - винтами 9 с верхней стороны кронштейна 8.