УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности к устройствам для обработки металлов резанием, и может быть использована при обработке наружных сферических поверхностей заготовок.
Известны конструкции устройств для обработки сферических поверхностей, состоящих из двух, трех шпинделей, оси вращения которых, расположены под углом друг к другу в горизонтальной плоскости. Процесс обработки сферической поверхности детали осуществляется инструментом с широкими режущими пластинами, расположенными на внутренней конической поверхности («Чистовая и отделочная обработка неполных сферических поверхностей», А.М.Сеничев, В.Н.Киселев, ж-л «Автоматизация и современные технологии», №7 2001.). Недостатком таких устройств является то, что широкие режущие кромки увеличивают силу резания, деформации технологической системы, активная часть режущей кромки инструмента в процессе всей обработки остается неизменной. В результате чего происходит интенсивный износ инструмента в данном месте и непрерывное повышение температуры резания, что уменьшает стойкость инструмента, а необходимость частой переточки инструмента приводит к снижению производительности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятом в качестве прототипа, является станок для фрезерования сферы и горловины шаровой опоры («Фрезерование тел вращения», П.В.Бронфин, Т.Н.Зубова, ж-л «Машиностроитель», №2 1984 г.), содержащий три горизонтально расположенных шпинделя (два инструментальных и один для изделия) и обладающий повышенной жесткостью и мощностью. Один инструментальный шпиндель обрабатывает сферу, а второй - горловину и радиус перехода между сферой и горловиной. Оба шпинделя работают одновременно. Фреза, обрабатывающая сферу состоит из массивного жесткого корпуса, ножей, клиньев и крышки. В корпусе предусмотрена выемка для размещения сферического сектора изделия, охватываемого при
обработке. Ножи имеют две главные режущие кромки, так как в начале обработки они работают наружной и внутренней кромками.
Недостатком данного устройства является то, что износ двух главных режущих кромок ножей происходит неравномерно, т.к. активная часть режущей кромки инструмента в процессе всей обработки остается неизменной, что ограничивает производительность обработки.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение производительности обработки сферических поверхностей.
Это достигается за счет того, резцы выполнены круглыми и закреплены на державках, установленных на фрезе, с возможностью вращения за счет сил резания вокруг своей геометрической оси, что способствует уменьшению сил трения между инструментом и заготовкой, снижению нагрева и увеличению стойкости инструмента.
На фиг.1 приведена конструкция предлагаемого устройства для обработки сферических поверхностей деталей типа пробки шарового крана.
Предлагаемое устройство состоит из: двух взаимно перпендикулярных шпинделей - 1-й инструментальный, 2-й для заготовки. Оба шпинделя работают одновременно. Инструментальный шпиндель 1 расположен в неподвижном корпусе 3, получает вращательное движение от электродвигателя Ml. Шпиндель 2 расположен в подвижном корпусе 4, необходимом для подвода заготовки к вращающемуся инструменту 5. Подвижный корпус 4 перемещается по направляющим, расположенным на станине устройства. Продольное перемещение подвижный корпус 4 получает от взаимодействия ходового винта, вращаемого вручную, с зафиксированной на подвижном корпусе 4 гайкой. Шпиндель 2 получает вращательное движение от электродвигателя М2, через шлицевой вал 6, который перемещается в шлицевом отверстии шкива 7.
Заготовка, используемая для обработки, неполной сферической формы с предварительно обработанным отверстием. Для фиксации заготовки по
отверстию, шпиндель 2 оснащен разжимной цангой с пневматическим приводом. Пневматический привод размещен на подвижном корпусе 4 и перемещается вместе с ним. Инструмент 5 представляет собой специальную четырехзубую торцовую фрезу.
Инструмент 5 изображен на фиг.2. Корпус фрезы 8 выполнен с выемкой для размещения части заготовки 9, охватываемой инструментом при обработке. Крепление инструмента осуществляется непосредственно на инструментальный шпиндель 2. Режущие элементы 10 крепятся к державке 11. Державка 11 устанавливается на штифт 12, запрессованный в корпус 8, и фиксируется винтом 13.
Порядок работы устройства для обработки сферических поверхностей следующий: наладка на заданный размер осуществляется от касания инструмента с эталонной деталью. При помощи регулируемого упора, расположенного на устройстве, создается ограничение дальнейшего перемещения подвижного корпуса 4 к инструменту 5. Деталь быстро подводится к вращающему изделию, инструмент врезается в деталь на рабочей подачи, и обрабатывает поверхность с небольшим перебегом. Затем деталь отводят в исходное положение.
Испытания показали, что наличие в конструкции режущего инструмента круглых резцов, закрепленных на державках, установленных на фрезе, с возможностью вращения за счет сил резания вокруг своей геометрической оси, способствует уменьшению сил трения между инструментом и заготовкой, снижению нагрева и увеличению стойкости инструмента, что способствует уменьшению сил трения между инструментом и заготовкой, уменьшению нагрева и увеличению стойкости инструмента, и в конечном итоге, приводит к повышению производительности.