УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к области вибрационной обработки и может быть использована для отделочной обработки, в частности, для доводки (притирки) непрерывного потока цилиндрических деталей в автоматизированных технологических линиях.
Известно устройство для вибрационной обработки поверхностей деталей, содержащее U-образную рабочую камеру (контейнер), жестко закрепленную на прямоугольной виброплатформе. Камера имеет патрубки для подачи и отвода технологической жидкости и заполняется абразивными гранулами до 2/3 объема. Детали загружаются в камеру, которой с помощью виброплатформы сообщаются колебательные движения (см. Бабичев А.П., Бабичев И.А. в книге «Основы вибрационной технологии» издательский центр Донского государственного технического университета, г.Ростов-на-Дону, 1999 г., стр.128-135) [1].
Известен вибрационный станок (см. заявка RU №95102707 А1 6 МПК В24В 31/06, опубликовано 10.03.97) [2], в котором достигается повышение производительности и качества обработки деталей за счет интенсификации перемещения рабочей среды в объеме контейнера. Для этого вибрационный станок имеет упруго установленный контейнер, внутренняя поверхность которого выполнена в виде сильфона, направляющих колонок и вибровозбудителя. Детали закреплены в контейнере с помощью замков и обрабатываются рабочей средой.
Известна установка для виброобработки деталей (см. патент RU №2158670 С2 7 МПК В24В 31/06 опубликовано 10.11.2000) [3], которая содержит U-образную камеру (контейнер) с вибровозбудителем, внутри контейнера расположен шток с закрепленными на нем деталями. Колебания штока позволяют интенсифицировать обработку межлопаточных каналов деталей типа
«турбина» без дополнительных энергозатрат. Однако, известные установки не приспособлены для доводки (притирки) поверхностей деталей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для вибрационной абразивной обработки (RU 2275286, 7 МПК В24В 31/067, 2006.04.27) [4], принимаемое за прототип. Устройство-прототип содержит загрузочное и разгрузочное устройства, контейнер, упруго установленный на основании. В нижней части контейнера смонтированы вибраторы. Контейнер изготовлен из поярусно жестко установленных друг под другом и соединенных в единую технологическую цепочку винтовых тетраэдальных колонн. Конструктивное оформление контейнера обеспечивает продольное каскадное перемещение масс обрабатываемых деталей и частиц абразивных средств от загрузки к выгрузке и одновременное интенсивное перемешивание с большой амплитудой и сложной траекторией движения, что обеспечивает отделочную и упрочняющую обработку деталей гранулированной средой, но не позволяет осуществить доводку цилиндрических деталей с высокой точностью размеров и формы.
Задачей, решаемой изобретением, является обеспечение доводки цилиндрических деталей с высокой точностью размеров и формы за счет достижения нового технического результата - вибрационной обработки цилиндрических деталей путем обкатывания по плоской колеблющейся поверхности, покрытой абразивным материалом, с ограничением боковых (осевых) смещений.
Технический результат достигается тем, что устройство для вибрационной абразивной обработки цилиндрических деталей содержит основание, на котором посредством пружин установлен контейнер с инерционным вибратором, снабженный средствами для загрузки и выгрузки деталей. Внутри контейнера установлено средство для транспортировки деталей в процессе абразивной обработки, содержащее поярусно установленные друг под другом транспортные каналы.
Согласно полезной модели, средство для транспортировки деталей в процессе абразивной обработки содержит, по крайней мере, два съемных параллельных
и наклонных к горизонтальной плоскости рабочих транспортных лотка, выполненных в форме прямоугольного желоба, дно которого снабжено абразивным покрытием. Между рабочими транспортными лотками установлен транспортный лоток, имеющий угол наклона к горизонтальной плоскости в сторону, противоположную наклону рабочего транспортного лотка, а каждый рабочий транспортный лоток соединен с системами подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
В частном случае выполнения:
- рабочие транспортные лотки имеют угол наклона α к горизонтальной плоскости 0,5-1°;
- транспортные лотки имеют угол наклона β к горизонтальной плоскости, минимальная величина которого обеспечивает скатывание деталей под действием силы тяжести;
- угол между осью вала вибратора и продольной осью рабочего транспортного лотка составляет 75-90°.
Это позволяет обеспечить шероховатость поверхности в пределах 0,16-0,25 мкм и отклонение размеров от номинального значения в пределах 5-15 мкм, что достигалось ранее только обработкой единичной детали, но не в потоке деталей.
0
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 приведен общий вид устройства в разрезе, где α - угол наклона рабочих транспортных лотков к горизонтальной плоскости, β - угол наклона возвратного транспортного лотка к горизонтальной плоскости. На фиг.2 - схема перемещения цилиндрических деталей по рабочему транспортному лотку в процессе вибрационной обработки, где а - продольный разрез рабочего транспортного лотка с деталью, α - угол наклона рабочего транспортного лотка к горизонтальной плоскости, V - окружная скорость перемещения цилиндрической детали, б - вид сверху рабочего транспортного лотка с деталью, γ - угол между осью вала вибратора и продольной осью рабочего транспортного лотка, в - поперечное сечение рабочего
в.п.
транспортного лотка с деталью, где У - скорость возвратно-поступательного движения цилиндрической детали.
Устройство для вибрационной абразивной обработки цилиндрических деталей (фиг.1) содержит основание 1, на котором посредством пружин 2 установлен контейнер 3 со средствами для загрузки 4, обеспечивающим ориентированную подачу деталей, и выгрузки 5. Внутри контейнера 3 закреплены, по крайней мере, два параллельных съемных рабочих транспортных лотка 6, 7, выполненные в виде желобов прямоугольной формы, каждый из которых имеет наклон к горизонтальной плоскости со стороны выхода детали под углом α=0,5-1° (фиг.2а). Рабочие поверхности лотков 6, 7 снабжены жестко закрепленными абразивными покрытиями 8, 9 соответственно. Внутри контейнера между рабочими транспортными лотками 6, 7 расположен транспортный лоток 10, образованный вертикальными стенками контейнера 3 и металлической плоской поверхностью, которая имеет угол наклона β относительно горизонтальной плоскости в сторону, противоположную наклону рабочих транспортных лотков, минимальную величину которого выбирают из условия обеспечения свободного скатывания деталей к рабочему транспортному лотку 7. На внешней стороне основания контейнера 3 установлен инерционный вибратор 11, вал которого получает вращение от электропривода (на фиг.1 не показан). Угол γ (фиг.2, б) между осью вала вибратора и продольной осью рабочего транспортного лотка составляет 75-90°. Рабочие транспортные лотки 6, 7 соединены с системами подачи 12 и отвода 13 смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Инерционный вибратор 11 сообщает колебания контейнеру 3, рабочим транспортным лоткам 6, 7 и транспортному лотку 10. Под действием вибрации деталь, ориентированная перпендикулярно продольной оси рабочего транспортного лотка 6, перемещается вдоль него по плоской колеблющейся поверхности, имеющей абразивное покрытие 8, с ограничением боковых (осевых) смещений. При этом за каждый период колебаний деталь 14 (фиг.2) перемещается на участке траектории совместно с рабочим транспортным лотком 6, затем
0
в.п.
происходит отрыв детали от поверхности лотка и ее свободный полет на участке траектории, после чего деталь соударяется с поверхностью лотка, имеющей абразивное покрытие 8, проскальзывает и перекатывается по абразивному покрытию с окружной скоростью V (фиг.2а), совершая возвратно-поступательное движение поперек рабочего транспортного лотка с возвратно-поступательной скоростью V (фиг.2в). При этом происходит абразивная обработка детали и одновременное ее транспортирование в сторону выхода. Деталь с рабочего транспортного лотка 8 поступает на транспортный лоток 10, по которому она подается на абразивное покрытие 9 второго рабочего транспортного лотка 7. Обработка детали на рабочих транспортных лотках 8, 7 сопровождается непрерывной подачей СОЖ из системы подачи 12. Отработанная СОЖ поступает по системе отвода 13 в бак-отстойник (на фиг.1 не показан).
Как показали лабораторные испытания установки, точность обработки составляет 5-15 мкм, шероховатость поверхности в зависимости от зернистости абразивного покрытия - 0,16-0,25 мкм. Таким образом обеспечено уменьшение шероховатости поверхности, повышение точности геометрической формы цилиндрических деталей.
Достоинствами устройства являются:
- эффективное применение в автоматизированных технологических линиях;
- малая энергоемкость;
- отсутствие трущихся и быстроизнашивающихся деталей;
- безопасность эксплуатации.
Источники информации
1. Бабичев А.П., Бабичев И.А. в книге «Основы вибрационной технологии» издательский центр Донского государственного технического университета, г.Ростов-на-Дону, 1999 г., стр.128-135.
2.
RU 95102707 A1 6 МПК В24В 31/06 опубликовано 10.03.97.
3.
RU 2158670 С2 7 МПК В24В 31/06 опубликовано 10.11.2000.
4.
RU 2275286, 7 МПК В24В 31/067, 2006.04.27 - прототип.