Станок для фрезерования баббитовых вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения

Полезная модель предназначена для использования при монтажных и ремонтных работах в горнорудной, цементной промышленности и других отраслях, в которых применяются вращающиеся агрегаты.
Известно устройство [«Переносной станок для обработки вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения» патент РФ на полезную модель №110319 авторов Дуганова В.Я., Безуглого П.В., Иванова И.Ю., опубликован 20.11.2011. Бюл. №32], принятое за прототип, которое может быть применено при осуществлении способа фрезерования баббитовых вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения.
Недостатками устройства являются низкая точность обработки, связанная с базированием на обрабатываемом изделии, несовершенство конструкции, требующее постоянного управления оператором, возможность «задеть» обработанную поверхность при осуществлении холостого хода, сложную настройку станка на обрабатываемый размер.
С конструктивными признаками прототипа совпадает следующая совокупность признаков полезной модели: имеется корпус с опорными элементами, кривошипно-коленный механизм привода маятниковой круговой подачи, приводной вал с жестко закрепленной на нем качающейся рамой и закрепленном на раме рабочим узлом, обрабатывающий инструмент (фреза) которого кинематически связан с приводом главного движения. Корпус состоит из двух рам, соединенных в верхней части приводным валом. Приводной вал опирается на подшипниковые узлы рам. В нижней части качающейся рамы на направляющих установлен рабочий узел, связанный с приводом продольного перемещения и несущий фрезу.
Задачей полезной модели является повышение качества обработки баббитовых вкладышей секторов крупногабаритных подшипников скольжения за счет увеличения точности их обработки.
Это достигается тем, что станок для фрезерования баббитовых вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения состоит из корпуса, выполненного в виде двух рам с опорными элементами, приводного вала, соединенного с конечным звеном кривошипно-коленного механизма. Качающейся рамы, жестко закрепленной на приводном валу. Рабочего узла, связанного с приводом продольного перемещения и несущего фрезу. Предложенное решение оснащено управляющим модулем с устройством ввода-вывода. Входы устройства соединены с лазерными датчиками, а выходы связаны с шаговым двигателем привода продольного перемещения и линейным модулем. Опорные элементы рам выполнены в виде специальных проточек, которые устанавливаются по всей поверхности проточек сектора подшипника скольжения.
Сущность полезной модели заключается в том, что станок устанавливается на обрабатываемом секторе подшипника скольжения по всей поверхности его проточек, что обеспечивает высокую точность базирования и большую жесткость конструкции, а следовательно, повышение точности обработки. За счет добавления в свою конструкцию линейного модуля станок настраивается на обрабатываемый размер с большей точностью. Лазерные датчики позволяют определять положение фрезы и с помощью управляющего модуля сообщать ей перемещение вдоль своей оси для обеспечения требуемой точности обработки и осуществлять продольную подачу в необходимые моменты времени. Все это позволяет повысить качество обработки секторов крупногабаритных подшипников скольжения за счет увеличения точности обработки.
Конструкция предлагаемого станка поясняется графическими материалами. На фиг. 1 показан общий вид станка; на фиг. 2 - поперечный разрез станка (разрез А-А на фиг. 1).
Станок содержит корпус, выполненный в виде двух рам 1 и 2. Рамы 1 и 2 нижней частью устанавливаются опорными элементами, выполненными в виде специальных проточек 3, на соответствующие им проточки сектора подшипника скольжения 4. В верхней части рамы 1 и 2 соединены приводным валом 5, который опирается на их подшипниковые узлы 6. Приводной вал 5 жестко соединен, например шпонкой, с конечным звеном кривошипно-коленного механизма 7 привода маятниковой круговой подачи. В привод входят редуктор 8 и электродвигатель 9, которые жестко закреплены, например болтовым соединением, на полке 10, установленной на раме 1. На приводном валу 5 жестко закреплена, например шпонками, качающаяся рама 11. В нижней части качающейся рамы 11 закреплен, например с помощью болтового соединения, рабочий узел 12. Рабочий узел 12 имеет направляющие 13, на которых установлен линейный модуль 14. Линейный модуль 14 через направляющие 13 связан, например через соединение винт-гайка, с шаговым двигателем привода продольного перемещения 15. На линейном модуле 14 установлена, например с помощью болтового соединения, фрезерная бабка 16, в которой закреплена фреза 17. На фрезерной бабке 16 установлен, например с помощью болтового соединения, привод главного движения 18, который передает вращение фрезе 17. На концах специальных проточек рам 1 и 2 установлены лазерные датчики 19. На полке 10 установлен управляющий модуль 20, например на базе микроконтроллеров, с устройством ввода-вывода, входы которого соединены с лазерными датчиками 19, а выходы связаны с шаговым двигателем привода продольного перемещения 15 и линейным модулем 14 через панель управления 21.
Для фрезерования баббитовых вкладышей крупногабаритных подшипников скольжения станок устанавливается специальными проточками 3 рам 1 и 2 на соответствующие проточки сектора подшипника скольжения 4 и закрепляется, например при помощи болтов. Выполнение опорных элементов в виде специальных проточек 3, соответствующих проточкам подшипника скольжения 4 позволяет увеличить площадь контакта базовых поверхностей сектора подшипника скольжения 4 с рамами 1 и 2. При этом достигается лучшее совпадение оси сектора подшипника скольжения 4 и оси вращения качающейся рамы 11, что повышает точность обработки баббитовых вкладышей. Затем включается привод главного движения 18 фрезы 17. Одновременно с приводом главного движения 18 включается электродвигатель 9, который через редуктор 8 передает вращательное движение на кривошипно-коленный механизм 7, где движение преобразуется в маятниковые колебания приводного вала 5, опирающегося на подшипниковые узлы 6, вместе с качающейся рамой 11, рабочим узлом 12, направляющими 13, линейным модулем 14, фрезерной бабкой 16, фрезой 17. При этом амплитуда качания рабочего узла 12 при маятниковой круговой подаче превышает длину обрабатываемой поверхности сектора подшипника скольжения 4. Во время выхода фрезы 17 за сектор подшипника скольжения 4 луч лазерных датчиков 19 пересекается фрезой 17. Информация об этом подается на управляющий модуль 20, закрепленный на полке 10. Управляющий модуль 20 подает сигнал на включение линейного модуля 14, который поднимает фрезу 17, для обеспечения зазора между обработанной поверхностью сектора подшипника скольжения 4 и фрезой 17. Станок совершает холостой ход (качание назад), при выходе фрезы 17 за сектор подшипника скольжения 4 с другой стороны - луч лазерных датчиков 19 пересекается фрезой 17, информация об этом подается на управляющий модуль 20, который подает сигналы на включение линейного модуля 14 для возврата фрезы 17 в рабочее положение и шаговый двигатель привода продольных перемещений 15, который перемещает фрезу 17 на заданную ширину фрезерования. Таким образом, в результате этих действий фреза 17 совершает маятниковые качания на требуемом радиусе сектора подшипника скольжения 4 и перемещается при этом вдоль его оси вместе с линейным модулем 14 по направляющим 13 со скоростью, определяемой шаговым двигателем привода продольных перемещений 15.
Включение в конструкцию станка лазерных датчиков 19 и управляющего модуля 20 позволяет обеспечить работу станка после настройки в автоматическом режиме - без участия оператора, что повышает точность обработки баббитового вкладыша сектора подшипника скольжения, исключая «человеческий фактор». Включение в конструкцию станка линейного модуля 14 позволяет с помощью панели управления 21 настраивать станок на обрабатываемый размер с большей точностью. При необходимости ручное управление станком и настройка на обрабатываемый размер осуществляются с панели управления 21.
После окончания цикла обработки измеряется обработанный радиус сектора подшипника скольжения 4 и при необходимости после настройки положения фрезы 17 обработка повторяется.
Повышение качества обработки антифрикционной поверхности крупногабаритных подшипников скольжения обеспечивается за счет применения иного метода установки станка на сектор подшипника скольжения, который обеспечивает совпадение оси обработки и оси поверхности скольжения. Также повышение качества обработки антифрикционной поверхности сектора крупногабаритного подшипника скольжения обеспечивается за счет автоматизации процесса обработки - исключения влияния человеческого фактора и обеспечения необходимого положения инструмента во время холостого хода.