УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ТОРЦОВ ПРУЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА

В процессе производства винтовых пружин сжатия возникает необходимость абразивной обработки опорных витков - шлифования - в плоскости, перпендикулярной оси пружины. Технологические аспекты обработки крупных пружин в достаточной мере разработаны и не представляют неразрешимых проблем, но обработка пружин из проволоки малого диаметра имеет специфические трудности. В соответствии с государственным стандартом, опорные витки пружин, изготовленных из проволоки диаметром 0,5 мм и менее, не шлифуются и такие пружины контролю отклонений от перпендикулярности не подвергаются. Однако, на практике, в частности, в производстве топливной аппаратуры, существует необходимость изготовления пружин из проволоки диаметром менее 0,5 мм, имеющих обработанные плоские опорные торцы.
Известно устройство для шлифования торцов пружин, включающее шлифовальную бабку, устройство для установки пружины и механизм вращения обрабатываемой пружины (пат. RU 2008170, опубл. 18.02.1994). Устройство для установки пружины выполнено в виде свободно вращающихся роликов. Механизм вращения обрабатываемой пружины включает двигатель и приводной ролик. Передача крутящего момента от двигателя на приводной ролик осуществляется посредством шестерни, установленной на конце вала двигателя. Приводной ролик перемещает и прижимает к пружине специальный механизм, в качестве которого авторы известного решения предлагают пневмоцилиндр.
К недостаткам известного решения относится низкая производительность, обусловленная тем, что предусмотрена одновременная обработка только одной пружины, и повышенная сложность конструкции, связанная с необходимостью применения отдельного двигателя для вращения обрабатываемой пружины и механизма перемещения и прижатия приводного ролика.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является устройство, используемое для осуществления способа шлифования шариков и включающее два инструмента, один из которых - неподвижный, а второй - подвижный, в процессе работы совершающий плоскопараллельные перемещения относительно неподвижного инструмента (пат. RU 1510250, опубл. 10.12.1995). Авторы известного решения называют неподвижный инструмент планшайбой, а подвижный - верхним диском. В верхнем диске со стороны, обращенной к планшайбе, выполнены конусные отверстия для установки обрабатываемых деталей. Конусные отверстия выполнены глухими, как следует из чертежа на фиг. 2 к описанию известного решения. Обработка деталей происходит при наличии шлифующей суспензии, причем в процессе обработки шлифующая суспензия может попадать на всю поверхность деталей.
К недостаткам известного решения относится форма отверстий в подвижном инструменте.
В реальном производстве все детали имеют отклонения формы и размеров в пределах, определяемых точностью изготовления. Очевидно, что именно это обстоятельство в сочетании с формой отверстий в верхнем диске определяет применение авторами известного решения в качестве планшайбы резинового диска (описан в примере осуществления решения), призванного компенсировать разницу в размерах обрабатываемых деталей. Однако, применение резинового диска для обработки винтовых пружин создаст риски задиров рабочей поверхности диска концом нешлифованного опорного витка. Это может сократить срок службы устройства - его неподвижного инструмента.
Кроме того, при обработке деталей происходит неравномерный износ поверхностей верхнего диска по поверхности конусных отверстий из-за постоянного обрабатываемых деталей по поверхности отверстий. Восстановление исходного состояния инструмента требует, во-первых, шлифования плоскости, со стороны которой выполнялись конические отверстия и, во-вторых, повторной обработки каждого отверстия в одинаковый размер по глубине с минимальным допуском. Если первая операция не представляет проблем и может быть выполнена на обычном плоскошлифовальном станке, то вторая требует координатно-расточного или координатно-сверлильного станка. Это увеличивает трудоемкость и себестоимость ремонтно-восстановительных работ.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа - создание конструкции устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра, технологичного в изготовлении и ремонте.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что устройство для шлифования торцов пружин выполнено содержащим неподвижный инструмент и подвижный инструмент, установленный с возможностью плоскопараллельных перемещений относительно неподвижного инструмента, причем неподвижный инструмент выполнен в виде плоской детали с заданными характеристиками рабочей плоскости, а подвижный - в виде кассеты, ручки и поводка, предназначенного для передачи усилия сдвига от ручки на кассету, кассета выполнена со сквозным центральным отверстием и сквозными цилиндрическими отверстиями для установки обрабатываемых пружин, а ручка выполнена со ступенчатым центральным отверстием, предназначенным для установки поводка, входящего в указанное сквозное центральное отверстие кассеты.
Указанные признаки являются существенными, новыми и промышленно выполнимыми и служат решению заявленного технического результата.
Конструкция устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра, предлагаемого в качестве настоящей полезной модели, поясняется чертежом и включает неподвижный инструмент 1 и подвижный инструмент 2.
В качестве неподвижного инструмента 1 может быть использована специально изготовленная плоская деталь типа «плита» с заданными характеристиками рабочей плоскости 11, в частности, твердостью и допуском плоскостности. Предпочтительным является использование в качестве неподвижного инструмента 1 стандартной поверочной или разметочной плиты необходимого размера. Это позволяет уменьшить количество изготавливаемых оригинальных деталей.
Подвижный инструмент 2 представляет собой крышку-поводок и включает кассету 21 для обрабатываемых пружин 3, ручку 22 и поводок 23.
В кассете 21 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 211, оси которых перпендикулярны нижней плоскости кассеты 21, а диаметры больше наружного диаметра обрабатываемых пружин 3 на заданную величину. Верхняя и нижняя плоскости кассеты 21 имеют одинаковую обработку, поскольку в процессе шлифовки пружин 3 обе поочередно являются рабочими плоскостями. Высота кассеты 21 принимается, исходя из величины необходимого усилия поджатия обрабатываемых пружин 3 к рабочей плоскости 11 неподвижного инструмента 1. В кассете 21 выполнено сквозное центральное отверстие 212.
Ручка 22 имеет ступенчатое центральное отверстие 221 для установки поводка 23. Поводок 23 представляет собой тело вращение и может быть выполнен сочетанием цилиндрических элементов различного диаметра. Поводок 23 не требует выполнения особо точных размеров, так как его назначение заключается в передаче усилия сдвига от ручки 22 на кассету 21. В качестве поводка 23 также может быть использован винт с гладкой цилиндрической головкой, в частности винт с внутренним шестигранником.
На фигуре показан пример выполнения предлагаемого устройства, с точки зрения формы ручки 22, не исключающий другие ее формы, характеризующиеся достаточной эргономичностью и обеспечивающие удобство эксплуатации и отсутствие травматизма, то есть не имеющие острых кромок, выступов и т.п.
Предлагаемое в качестве настоящей полезной модели устройство для шлифования торцов пружин малого диаметра работает следующим образом.
На рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1 наносят шлифующую суспензию с заданными характеристиками.
Кассету 21 любой плоскостью устанавливают на рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1. Пружины 3, торцы которых необходимо шлифовать, устанавливают в сквозные цилиндрические отверстия 211 кассеты 21 до упора в рабочую плоскость 11 неподвижного инструмента 1. На верхнюю плоскость кассеты 21 устанавливают ручку 22. В ступенчатое центральное отверстие 221 ручки 22 вставляют поводок 23 так, чтобы нижняя часть поводка 23 вошла в сквозное центральное отверстие 212 кассеты 21. Прижимая ручку 22 к кассете 21 усилием, достаточным для обеспечения взаимного контакта плоскостей ручки 22 и кассеты 21, совершают беспорядочные плоскопараллельные перемещения крышки поводка 2 по рабочей плоскости 11 неподвижного инструмента 1. После завершения обработки опорных торцов одной стороны пружин 3, ручку 22 вместе с поводком 23 снимают, переворачивают кассету 21 другой стороной, устанавливают ручку 22 и поводок 23 и аналогичным образом обрабатывают опорные торцы второй стороны пружин 3. За счет попадания шлифующей суспензии в зазоры между обрабатываемыми пружинами 3 и поверхностями сквозных цилиндрических отверстий 211 кассеты 21, обрабатываемые пружины 3 не выпадают из кассеты 21 при ее переворачивании. При этом они легко извлекаются после окончания обработки путем резкого встряхивания кассеты 21 или любым иным, известным из уровня техники способом.
При достижении предельного износа кассеты 21 по плоскостям, контактирующим с рабочей плоскостью 11 неподвижного инструмента 1, предлагаемое устройство может быть дополнено прокладкой, устанавливаемой между ручкой 22 и кассетой 21, либо кассета может быть просто заменена. Восстановительный ремонт неподвижного инструмента 1 заключается в шлифовке рабочей плоскости 11 и не представляет большой сложности.
Техническим результатом осуществления предлагаемого устройства для шлифования торцов пружин малого диаметра является снижение трудоемкости изготовления и ремонта составляющих деталей.
Предлагаемое устройство для шлифования торцов пружин малого диаметра внедрено в серийное производство на Алтайском заводе прецизионных изделий.