УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к отделочно-упрочняющей обработке деталей в контейнерах и найдет применение в любой области, использующей вибрационную обработку деталей методом поверхностно-пластического деформирования.
Известно устройство для обработки деталей (SU 1818206, В24В 31/067, публикация 27.06.2016 г.), в котором предусмотрены съемные элементы в виде дуги, крепящиеся к радиальным стержням, которые в свою очередь, находятся на валу в контейнере с абразивным материалом. На дуге закреплены замки для крепления деталей, расположенные по синусоиде для предотвращения перекрывания зоны упрочнения деталей друг другом.
Однако дуга является конструктивно сложным элементом для производства, так как равномерное распределение замков по синусоиде на дуге требует достаточно точных расчетов и разметки при изготовлении. Так же замки для крепления деталей имеют определенные ограничения по размерам, форме и массе деталей, которые могут быть закреплены в них.
Известно устройство для отделки деталей, наиболее близкое к заявляемому техническому решению (№ GB 851388, В24В 31/06, публикация 19.10.1960 г.), в котором упрочняемые или шлифуемые детали крепятся на кронштейнах, установленных радиально на вращающемся валу. В данном устройстве детали равномерно проходят обработку, благодаря вращению и прохождению через рабочую среду.
Однако кронштейны в данном устройстве не приспособлены для крепления деталей сложных форм или большой массы. При этом длина радиальных кронштейнов является критическим параметром, который определяет количество прикрепляемых деталей, не перекрывающих зоны обработки друг друга. Это требует увеличения габаритов контейнера при установке большого количества деталей, либо уменьшать количество одновременно обрабатываемых деталей при фиксированных размерах контейнера.
Техническая проблема, не решенная в известном устройстве, решение которой обеспечивается заявляемым изобретением, заключается в создании универсального устройства с возможностью качественной обработки деталей различных размеров и конфигурации.
Технический результат заключается в повышении качества обработки, расширении технологических возможностей вибростанка, сокращении времени на подготовительные операции, снижении трудоемкости, сокращении времени на обработку большой партии деталей в целом.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для обработки деталей, содержащем виброплатформу с установленным на ней контейнером, в котором в подшипниковых узлах размещен вал с внешним приводом и с оснасткой, - в соответствии с заявляемой полезной моделью оснастка выполнена в виде закрепленного на валу диска с отверстиями, в которых закреплены ложемент и опоры, а также с помощью шпилек зафиксирован прижим, состоящий из двух пластин, причем верхняя пластина выполнена из металлического, а нижняя из неметаллического материала.
Кроме того, в диске выполнено центральное отверстие квадратного сечения, причем все отверстия выполнены в торце диска.
Применение оснастки в виде закрепленного на валу диска с отверстиями, в которых закреплены ложемент и опоры, а также с помощью шпилек зафиксирован прижим, состоящий из металлической и неметаллической пластин направлено на достижение технического результата: повышение качества обработки, расширение технологических возможностей вибростанка, сокращение времени на подготовительные операции, снижение трудоемкости, сокращение времени на обработку большой партии деталей в целом.
Устройство для обработки деталей поясняется чертежами:
на фиг. 1 - устройство для обработки деталей, вид сбоку;
на фиг. 2 - устройство для обработки деталей, сечение А-А фиг. 1;
на фиг. 3 - сменный диск для крепления крупногабаритных деталей;
на фиг. 4 - крепежный элемент для крепления крупногабаритных деталей, сечение Б-Б фиг. 3;
на фиг. 5 - сменный диск с закрепленными на нем деталями, вид .
Устройство для обработки деталей представлено на фиг. 1. На основании 1 смонтированы стойки 2 с пневмоамортизаторами 3 и стойки 4 под шарнирные опоры 5 для виброплатформы 6. Сверху, на площадке 7 виброплатформы 6, закреплен контейнер 8 с рабочей средой 9.
На основании 1 под виброплатформой 6 установлены электродвигатель 10 и эксцентриковый вибровозбудитель 11.
Виброплатформа 6 одним концом установлена на стойках 4 посредством шарнирных опор 5, а другим концом опирается на стойки 2 с пневмоамортизаторами 3. Таким образом, виброплатформа 6 закреплена с возможностью углового колебательного перемещения.
В подшипниковых узлах 12, закрепленных на стенках контейнера 8, размещен вал 13 (фиг. 2). На валу 13 жестко закрепляют оснастку 14 для крепления обрабатываемых деталей 15, которая состоит из сменного диска 16 с крепежными элементами 17, при помощи которых закреплены обрабатываемые детали 15 (фиг. 1, 2). При этом в диске 16 предусмотрено центральное отверстие 33 квадратного сечения (фиг. 3), которое соответствует квадратному сечению посадочного места на валу 13. Элемент крепления диска к валу включает закрепленный на валу 13 упор 18, площадку квадратного сечения, выполненную на валу 13, втулку 19. При помощи гайки 20, посредством выполненной на вал 13 резьбы (не показано), происходит фиксация диска 16 и его элементов крепления. К валу 13 подключен внешний привод 21, осуществляющий его вращение вокруг собственной оси.
Для крепления группы крупногабаритных деталей 15 сложной формы предусмотрен сменный диск 16, например из металлического листа толщиной 10 мм., в торце которого выполнены отверстия, расположенные в соответствии с конфигурацией и формой детали 15 (фиг. 3). При монтаже используются естественные отверстия детали 15.
Крупногабаритная деталь 15 монтируется на диск 16 при помощи крепежного элемента 17, состоящего из ложемента 23, прижима 24, 2-х шпилек 25 (фиг. 4, 5) и опор 26, в виде металлического цилиндра с прокладками 27 из неметаллического материала, например полиамида (фиг. 4). Отверстия 28 предназначены для жесткой фиксации опор 26 (фиг. 3). Отверстия 29 служат для закрепления ложемента 23. В отверстиях 30 крепятся шпильки 25, фиксирующие прижим 24. Прижим 24 выполнен из двух пластин: металлической пластины 31 и неметаллической 32, изготовленной, к примеру, из полиамида, что исключает соприкосновение детали 15 с металлической пластиной 31 и повышает качество обработки.
Устройство для обработки деталей работает следующим образом.
На диске 16 закрепляют партию обрабатываемых деталей 15. Деталь 15 устанавливают на опоры 26, причем сбоку она удерживается ложементом 23. Затем поверх детали 15 устанавливают прижим 24, который фиксируют двумя шпильками 25. Применение прижима 24 позволяет надежно фиксировать деталь 15 на диске 16, при этом шпильки 25 дают возможность регулировать высоту крепления в зависимости от размеров детали 15.
Диск 16 монтируют на вал 13, который затем устанавливают в подшипниковые узлы 12 контейнера 8. В контейнер 8 засыпают рабочую среду 9. После запуска электродвигателя 10 виброплатформа 6 приобретает угловые колебания α, что приводит к движению рабочей среды 9. Следует отметить, что привод виброплатформы 6 может быть выполнен другим известным способом. В частности, предложенная конструкция оснастки может применяться также в случае однонаправленного движения виброплатформы вверх-вниз.
Одновременно запускают внешний привод 21 вала 13, что приводит к вращению диска 16, в результате чего, происходит постоянное изменение положения деталей 15 в контейнере 8, взаимодействие поверхности деталей 15 с рабочей средой 9 под различными углами и, как следствие, повышается эффективность и равномерность отделочно-упрочняющей обработки.
Для деталей сложных форм (к примеру, скоба, крюк и т.п.) технологическим процессом предписывается изменение положения деталей 15 для обработки поверхностей деталей согласно требованием конструкторской документации. Для этого останавливают процесс обработки, открывают крышку контейнера, изменяют положение деталей 15 в верхней части диска 16 без демонтажа оснастки и выгрузки рабочей среды 9. Затем продолжается обработка поверхностей деталей 15 в другом положении.
При наличии нескольких дисков 16 для различных деталей 15 существует возможность монтажа других партий деталей 15 различной номенклатуры на соответствующие диски 6 одновременно с обработкой на станке предыдущей партии. По окончании обработки партии деталей 15 осуществляют замену диска 16 и начинают обработку новой партии без полной выгрузки рабочей среды 9.
Таким образом, применение съемных дисков 16 позволяет сократить суммарное время на подготовительные операции и снизить общую трудоемкость обработки деталей 15. Использование устройства для обработки деталей в целом, а также применение заявленного крепежного элемента позволяет добиться необходимого качества поверхности, микротвердости, величины остаточных сжимающих напряжений в поверхностном слое деталей, что соответствует пункту 4.6 инструкции ПИ 1.4.2188-2005 разработки ОАО «Национальный институт авиационных технологий».