УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ

Полезная модель относится к металлообработке, а именно к шлифованию и полированию деталей сложной формы, например крупногабаритных лопаток газотурбинных двигателей.
Известно устройство для ленточного шлифования, которое содержит корпус, контактный ролик с абразивной лентой, держатель ролика - вал и узел сообщения контактному ролику колебаний, связанный с корпусом и держателем. Узел сообщения контактному ролику колебаний представляет собой кулачковый механизм (Авторское свидетельство СССР №62777 кл. В24В 21/18, 1977 г.).
Недостатком данного устройства является низкое качество обработки, так как ролику с абразивной лентой придаются колебания только в продольном направлении, поэтому при большой строчечной подаче на обработанной поверхности остаются следы в виде остаточных гребешков между обработанными строчкам.
Также известно устройство для ленточного шлифования, содержащее корпус, контактный ролик с абразивной лентой, держатель, и узел сообщения контактному ролику периодических колебаний, установленный между корпусом и держателем, и включающий две пары плоскопараллельных пружин, и средство передачи колебаний ролику выполненное в виде фланцев, соединяющих пружины с корпусом и держателем. Кроме того, устройство снабжено источником периодических колебаний, например электромагнитом, связанным с пружинами. (Авторское свидетельство СССР №1708594 кл. В24В 21/18, 1990 г.)
Такое устройство обеспечивает колебания ролика не только в продольном, но и в поперечном направлении, что значительно повышает качество обрабатываемой поверхности детали, однако недостатком такого устройства является необходимость использования источника периодических колебаний, что значительно усложняет конструкцию. Кроме того, при увеличении амплитуды колебаний для повышения производительности система плоскопараллельных пружин является неустойчивой в горизонтальной плоскости, что при возможных перекосах может привести к неравномерности съема материала с обрабатываемой поверхности, что приводит к снижению качества обработки.
Техническим результатом полезной модели является создание периодических колебаний без специального источника, за счет создания автоколебаний ролика. Дополнительным техническим результатом является обеспечение жесткости системы пружин в горизонтальной плоскости, что обеспечит равномерный съем материала с обрабатываемой поверхности при увеличении амплитуды колебаний, то есть сохранение качества обработки при увеличении производительности.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для ленточного шлифования содержит корпус, контактный ролик с абразивной лентой, держатель, и узел сообщения контактному ролику периодических колебаний, связанный с корпусом и держателем. Узел сообщения контактному ролику периодических колебаний включает пружины и средство передачи колебаний ролику.
Новым в полезной модели является то, что узел сообщения контактному ролику периодических колебаний снабжен инерционной массой. Средство передачи колебаний выполнено в виде рычага, закрепленного при помощи оси на держателе с возможность углового перемещения. Инерционная масса и ролик установлены на рычаге. Ролик расположен между осью рычага и инерционной массой, подпружиненной в направлении перпендикулярном оси ролика.
На прилагаемых чертежах изображено устройство для ленточного шлифования.
Фиг.1 - общий вид;
Фиг.2 - расчетная схема.
Устройство для ленточного шлифования содержит корпус 1, контактный ролик 2 с абразивной лентой 3, держатель 4, и узел сообщения контактному ролику 2 периодических колебаний, связанный с корпусом 1 и держателем 4. Узел сообщения контактному ролику 2 периодических колебаний включает пружины 5, инерционую массу 6 и средство передачи колебаний ролику 2 в виде рычага 7. Рычаг 7 с помощью оси 8 закреплен на держателе 4, с возможностью углового перемещения. Инерционная масса 6, закреплена на рычаге 7 и подпружинена в направлении перпендикулярном оси ролика 2. Ролик 2 установлен на рычаге 7 между осью 8 рычага 7 и инерционной массой 6.
Устройство работает следующим образом.
1
2
1
2
1
2
Жесткость пружин 5 и инерционная масса 6, а также их положение относительно рычага 7 и держателя 4 выбирается таким образом, чтобы при обработке вызвать крутильные автоколебания рычага 7 с роликом 2. Контактный ролик 2 с абразивной лентой 3 приводится в контакт с обрабатываемой деталью с необходимым усилием Р. При этом рычаг 7, поворачиваясь на оси 8, занимает положение, перпендикулярное обрабатываемой поверхности. При работе станка держатель 4 совершает движение эквидистантно обрабатываемой поверхности детали. Контактный ролик 2 приводится во вращение движущейся абразивной лентой 3. В результате трения между абразивной лентой 3 и обрабатываемой деталью, возникает сила F трения. Эта сила F, действующая на плечо r, создает крутящий момент M, приводящий к повороту контактного ролика 2 и рычага 7 вокруг оси 8. При этом контактный ролик 2 с абразивной лентой 3 перекатывается по поверхности детали. При увеличении угла α поворота рычага 7 растет расстояние а между осью 8 рычага 7 и точкой приложения усилия Р, создавая крутящий момент М, направленный противоположно моменту M. С ростом угла поворота происходит увеличение плеча а и, следовательно, момента М. При определенном угле поворота α достигается равенство крутящих моментов M и М. За счет накопленной инерции подвижных элементов рычага 7 и ролика 2, рычаг 7 некоторое время продолжает поворачиваться, а затем под действием прижимающего усилия Р, начинает двигаться в обратном направлении. При движении в обратном направлении скорость ленты 3 относительно детали повышается. В результате качаний рычага 7 при возникновении колебаний, контактный ролик 2 изменяет свое расположение, при этом на поверхности обрабатываемой детали срезаются выступы остаточных гребешков, благодаря чему волнистость обработанной поверхности существенно снижается.
За счет исключения источника периодических колебаний удается значительно упростить конструкцию устройства, а за счет использования такой системы пружин удается обеспечить жесткость устройства в горизонтальной плоскости, соответственно равномерный съем материала с поверхности обрабатываемой детали, то есть увеличить производительность при сохранении качества обработки.