УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ

Полезная модель относится к устройствам для обработки поверхностей воздуховодов (трубопроводов) с профилем, сечение которого вдоль оси меняется по форме и размерам, например диффузоров аэродинамических труб.
Известны устройства для обработки поверхностей изделий, выполненных из различных материалов, например, металлов и дерева точением, сверлением и шлифованием на соответствующих одноименных станках. (П.П. Исаев, А.А. Богданов «Обработка металлов резанием». Издательство «Оборонгиз». Москва, 1956 г., с7). Обрабатываемые с помощью этих устройств изделия, как правило, имеют разнообразную геометрическую форму, профиль и размеры. Поверхность обработанных металлических изделий имеет хорошее качество и наиболее достижимую точность. Однако, при работе с другими материалами, например, деревом и фанерой качество обрабатываемой поверхности получается невысоким с образованием неровностей, задиров и сколов.
Известна измерительная аэродинамическая установка (сайт http://www. tsagi. ru, «Эталон единицы скорости воздушного потока»), одним из элементов которой является диффузор с профилем переменного сечения, изготовленный из фанеры и деревянных пиломатериалов с помощью устройства, в котором вращающаяся заготовка обрабатывается на токарном станке режущим инструментом, движущимся поперечно и параллельно оси вращения заготовки.
К недостаткам этого устройства, принятого за прототип, следует отнести невысокое качество поверхности обработанной заготовки (изделия) из-за образования на ней множества сколов и задиров.
Задачей и техническим результатом, решаемых полезной моделью, являются разработка устройства для высококачественной обработки поверхностей изделий сложного профиля.
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве для обработки поверхностей изделий сложного профиля, содержащим вращающуюся заготовку и режущий инструмент, заготовка по оси установлена и закреплена фиксирующими перегородками на валу внутри рамной конструкции, выполненной, например, в виде пустотелого параллелепипеда, с возможностью перемещения концов вала в вертикальных прорезях торцевых стенок рамной конструкции с помощью эксцентриков, оснащенных зажимами, а режущий инструмент установлен на каретке с возможностью перемещения по направляющим верхним ребрам рамной конструкции параллельно и перпендикулярно продольной оси заготовки.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства, где цифрами обозначены: 1 - обрабатываемая заготовка, 2 - вал, 3 - режущий инструмент, 4 - рамная конструкция, 5 - каретка, 6 и 6' - эксцентрики, 7 и 7' - зажимы эксцентриков, 8 и 8' - фиксирующие перегородки, 9 - задний торец заготовки до обработки поверхности, 10 - задний торец заготовки после обработки поверхности, 11-14 - срезаемые слои материала.
Устройство работает следующим образом. Предположим, требуется обработать поверхность заготовки 1, имеющую форму усеченной четырехгранной пирамиды с квадратным сечением 9 (фиг.3) таким образом, чтобы одна из частей заготовки на длине L (фиг.1) имела цилиндрическую поверхность (круглое сечение 10 фиг.3). С этой целью заготовку 1 устанавливают и закрепляют на валу 2 посредством фиксирующих перегородок 8 и 8'. С помощью эксцентриков 6 и 6', фиксируемых зажимами 7 и 7', вал устанавливают в положение, при котором режущий инструмент 3 должен срезать с поверхности заготовки первый слой материала заданной толщины. Для этого каретка 5 с установленным на ней режущим инструментом 3 перемещается по направляющим верхним ребрам рамной конструкции 4, срезая режущим инструментом выступающие углы четырехгранной заготовки. Режущий инструмент движется по направлению от переднего торца заготовки с сечением меньшей площади к заднему торцу с сечением большей площади. После того, как будет срезан слой 11 с первого угла (фиг.2), каретку с режущим инструментом возвращают в исходное крайнее положение. После этого вал с заготовкой поворачивают до второго выступающего угла и режущим инструментом срезают слой 12. Когда вал сделает один полный оборот и будут срезаны все четыре угла (слои 11, 12, 13, 14), заготовку приближают к режущему инструменту на толщину очередного снимаемого слоя. Каретку с режущим инструментом снова двигают вдоль оси заготовки, срезая режущим инструментом слои материала с поверхности заготовки. После полного оборота заготовки и срезания при этом всех выступающих углов цикл обработки ее поверхности повторяется, обеспечивая, таким образом, получение поверхности, максимально приближенной к цилиндрической на длине L заготовки с необходимыми размером (диаметром d на фиг.1 и 3) и профилем (заданного круглого сечения 10 на фиг.3). Благодаря указанной цикличности проведения операций обработки заготовки, которая в процессе срезания слоя остается неподвижной, устройство обеспечивает высокое качество обработки поверхности с отсутствием задиров, неровностей и сколов.
Для обработки поверхности изделий более сложного профиля в устройстве предусмотрена возможность установки вала с заготовкой под различными углами по отношению к продольной оси устройства и перемещение каретки с режущим инструментом параллельно (фиг.1) и перпендикулярно (фиг.2, 3) оси заготовки. При этом в зависимости от профиля, формы и размеров обрабатываемых изделий должна быть изменена и пространственная конфигурация рамной конструкции.