Устройство для микроподачи заготовки при финишной обработке резанием

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к обработке материалов резанием.
На сегодняшний день в машиностроении существуют методы механической обработки, позволяющие удалять припуски величиной в доли микрона. Однако цена деления и точность механических передач в конструкции механизмов подач современных станков составляет один микрон и более.
Известно устройство для микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее основание, установленную параллельно ему верхнюю плиту, несущую приспособление для закрепления заготовки, размещенный между основанием и верхней плитой тепловой элемент, соединенный с системой нагрева и охлаждения и установленный с возможностью взаимодействия с узлом перемещения верхней плиты, а также пружины возврата верхней плиты в исходное положение и выборки люфтов и кожух для ограждения устройства, при этом узел перемещения верхней плиты выполнен в виде закрепленных соответственно на основании и верхней плите двух пар оппозитно расположенных клиньев с криволинейной рабочей поверхностью, переходящей в поверхности, параллельные основанию, и размещенных между клиньями каждой пары шариков, установленных в планках, закрепленных на противоположных концах теплового элемента, расположенного параллельно основанию и выполненного из металла с термомеханической памятью, при этом устройство снабжено закрепленными в основании и верхней плите с возможностью относительного осевого перемещения цилиндрическими направляющими, между которыми размещены пружины возврата верхней плиты в исходное положение (Патент РФ №2092299, МПК В24В 47/20, 10.10.1997).
Недостатками данного устройства являются наличие клинового механизма, который является узлом трения и подвержен износу, а также большое количество промежуточных звеньев, что снижает точность и жесткость устройства.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является выбранное в качестве прототипа устройство для микроподачи заготовок при шлифовании, содержащее основание, установленную параллельно ему верхнюю плиту, несущую приспособление для закрепления заготовки, тепловой элемент, имеющий корпус и расположенный между основанием и верхней плитой, кожух для ограждения устройства, систему нагрева и охлаждения, при этом корпус теплового элемента жестко связан с основанием и верхней плитой (Патент РФ №2167042, МПК В24В 47/20, 20.05.2001).
Недостатком описанного устройства является то, что тепловой элемент расположен внутри нагреваемого корпуса и работает не эффективно, так как для нагрева наружного корпуса требуется больше времени и энергии. Кроме того, данное устройство содержит только один нагревательный элемент, что ограничивает величину микроподачи тепловым расширением одного данного элемента.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается использованием полезной модели, является повышение точности и увеличение диапазона микроперемещения заготовки при финишной обработке резанием.
Решение указанной технической проблемы достигается тем, что в устройстве для микроподачи заготовки при финишной обработке резанием, содержащем основание, тепловой элемент, несущий приспособление для закрепления заготовки, кожух для ограждения устройства, систему нагрева, согласно заявленному техническому решению, тепловой элемент состоит из нескольких металлических вставок, изолированных друг от друга с помощью теплоизолирующих прокладок, причем металлические вставки окружены кольцевыми тепловыми источниками, которые обеспечивают нагрев вставок независимо друг от друга.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена принципиальная конструкция устройства для микроподачи заготовки при финишной обработке резанием. Устройство состоит из основания 6, установленного на столе станка 7, и теплового элемента. Тепловой элемент состоит из металлических вставок 2 и теплоизолирующих прокладок 3. Каждая металлическая вставка окружена отдельным кольцевым тепловым источником 4. На тепловом элементе установлен зажимной элемент для закрепления заготовки 1 с заготовкой 8.
Устройство для микроподачи заготовки при финишной обработке работает следующим образом. Заготовка 8 закрепляется в зажимном элементе 1 и подводится к вращающемуся режущему инструменту 5. Черновую обработку детали производят с помощью механизмов подачи станка и устройство для микроподачи при этом не задействовано. При чистовой обработке механизм подачи станка выключают, включают кольцевые тепловые источники 4. При этом металлические вставки 2 испытывают тепловое расширение, тепловой элемент удлиняется и, таким образом, осуществляется подача. Изменяя количество задействованных тепловых источников и их производительность можно менять величину подачи в широких пределах. Теплоизолирующие прокладки 3 позволят исключить влияние одного теплового источника на другие.