УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОФИЛЬНЫХ ВАЛОВ

Полезная модель относится к механической обработке материалов и может быть использована для обработки профильных валов на токарных станках.
Известно устройство для обработки многогранников, содержащее неподвижное колесо с внутренней зубчатой поверхностью, закрепленное на направляющих станины станка, планшайбу, навертываемую на шпиндель станка, диск и крышку, между которыми на валах помещены планетарные зубчатые колеса, свободные концы которых несут резцовую головку и противовес, на котором установлено устройство уравновешивающее радиальную составляющую силу резания которое содержит шток имеющий возможность осевого перемещения, с закрепленным на нем роликом, лежащим в плоскости вершин резцов, причем усилие действующее на заготовку регулируется с помощью болта поджимающего пружину и в свою очередь шток, кроме того соотношение чисел зубьев неподвижной шестерни и шестерни несущей противовес с устройством уравновешивающим радиальную составляющую силу резания, равно количеству граней обрабатываемого многогранника, а ролик описывает такую траекторию движения, которая позволяет ему всегда находится в момент обработки грани на противоположной грани заготовки и компенсировать в момент обработки радиальную составляющую силу со стороны резца (патент на полезную модель РФ №100741 МПК В23В 5/44 опубликовано 27.12.2010 Бюл. №36).
Недостатком известного устройства является малая точность и качество поверхности получаемого профильного вала.
Технической задачей - является повышение качества обрабатываемой поверхности при обработке профильных валов на токарном станке.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для обработки профильных валов, содержащее неподвижное колесо с внутренней зубчатой поверхностью, закрепленное на направляющих станины станка, планшайбу, навертываемую на шпиндель станка, диск и крышку, между которыми на валах помещены планетарные зубчатые колеса, свободные концы которых несут резцовую головку и противовес. На противовесе установлено устройство, уравновешивающее радиальную составляющую силу резания и производящие обработку абразивом, которое содержит шток имеющий возможность осевого перемещения, причем усилие действующее на заготовку регулируется с помощью болта поджимающего пружину и в свою очередь шток, кроме того соотношение чисел зубьев неподвижной шестерни и шестерни несущей противовес с устройством уравновешивающим радиальную составляющую силу резания, равно количеству сторон обрабатываемого профильного вала, устройство уравновешивающее радиальную составляющую силу резания и производящую обработку абразивом описывает такую траекторию движения, что позволит ему всегда находиться в момент обработки грани резанием на противоположной грани заготовки и компенсировать в момент обработки радиальную составляющую силу со стороны резца, причем на штоке закреплен абразив материал и площадь рабочей поверхности которого выбирается исходя из силы давления пружины и желаемого качества погрешности.
Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 дан чертеж устройства для обработки многогранников, разрез, вид сбоку и на фиг.2 чертеж устройства, уравновешивающего радиальную составляющею силу резания и производящий обработку абразивом, на фиг.3, 4, 5, 6, 7 показаны мгновенные траектории формирования многогранников на примере квадрата.
Устройство содержит неподвижное зубчатое колесо 1, закрепленное на направляющих токарного станка болтами 3, 4, 5. С одной стороны колеса 1 расположена планшайба 8, скрепленная с диском 9, болтами 2, 10. С другой стороны находится крышка 11. Внутри диска 9, крышки 11 и колеса 1 расположена камера, замкнутая прокладками 12 и сальниковыми набивками 6, 7, 13, 14. В камере расположены планетарные зубчатые колеса 15, 16, закрепленные на валах 18, 19.
На свободном конце вала 19 расположены соответственно резцовая головка 21 с резцами 22, которая закреплена гайкой 25, а на валу 18 установлен противовес 23, который закреплен гайкой 24, с устройством, уравновешивающим радиальную составляющую силу резания и производящую обработку абразивом 20, которое содержит имеющий возможность осевого перемещения шток 17 с закрепленным на нем абразивом 20, лежащим в плоскости вершин резцов 22. Усилие абразива 20, действующее на заготовку регулируется с помощью болта 27, поджимающего пружину 26 и в свою очередь шток 17. Усилие пружины 26 равно радиальной составляющей силы резания. Соотношение чисел зубьев неподвижной шестерни 1 и шестерни 16 несущей противовес 23 с устройством уравновешивающим радиальную составляющую силу резания и производящую обработку абразивом 20, равно количеству сторон обрабатываемого профильного вала. Абразив 20 описывает такую траекторию движения, которая позволяет ему всегда находиться в момент обработки стороны на противоположной стороне заготовки и компенсировать в момент обработки радиальную нагрузку со стороны резца 22. Материал и площадь рабочей поверхности абразива выбирают экспериментально из условия желаемого качества поверхности и усилия пружины.
Устройство для токарной обработки многогранников работает следующим образом. Установлена резцовая головка на валу 19 планетарного зубчатого колеса 15 с числом резцов 22 соответствующих числу обрабатываемых сторон профильного вала, на валу 18 другого планетарного зубчатого колеса противовес 23 с устройством, уравновешивающим радиальную составляющую силу резания и производящему обработку абразивом 20.
Включают вращение шпинделя станка. Планетарные зубчатые колеса 15 и 16, получив вращение от планшайбы 8 и диска 9, начинают вращаться относительно своих осей, так как они находятся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 1. Резцы 22 головки совершают сложное движение: вокруг вала 19 и вокруг шпинделя станка. Абразив 20 устройства уравновешивающего радиальную составляющую силы резания 23 и производящую обработку абразивом 20 совершает сложное движение: вокруг вала 18 и вокруг шпинделя станка. Сложение движений обеспечивает перемещение вершины резца 22 и абразива 20 по необходимой траектории, соответствующей заданной форме профильного вала. Для изменения размеров профильного вала резцы 22 в резцовой головке перемещают в радиальном направлении, в сторону уменьшения или увеличения расстояния между ними и перемещением болта 27 настраивают пружину 26 на нужное усилие.
Данная полезная модель повысит точность и качество обработки многогранников на токарном станке.