УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройствам абразивной обработки цилиндрических роликов роликовых подшипников.
Ближайшим аналогом является Устройство абразивной обработки поверхностей вращения, содержащее электромагнитный патрон для удержания цилиндрического ролика, шлифовальный круг, привод вращения шлифовального круга, механизм загрузки цилиндрического ролика в зону обработки шлифовальным кругом (см. например, описание изобретения к патенту RU 2094207 6 В24В 1/00, В24В 19/06, дата публикации 27.10.1997).
Недостатком ближайшего аналога является отсутствие возможности обработки фасок цилиндрических роликов роликовых подшипников.
Техническим результатом заявленного решения является обеспечение обработки фасок цилиндрических роликов роликовых подшипников.
Сущность технического решения устройства обработки шлифовального станка характеризуется тем, что оно содержит электромагнитный патрон для удержания цилиндрического ролика, шлифовальный круг, привод вращения шлифовального круга, механизм загрузки цилиндрического ролика в механизм подачи, и отличается тем, что механизм загрузки выполнен в виде пластины с узким концом, в котором для удержания ролика выполнен паз, размеры которого определяются диаметром обрабатываемого ролика, напротив электромагнитного патрона расположен упор с возможностью вращения в опоре, шлифовальный круг выполнен с формой профиля в осевом сечении в виде дуги окружности, радиус которой определяется и равен заданному радиусу дуги окружности фасок цилиндрического ролика подшипника роликового, величина которого определяется геометрическим выражением
p
1
R=(L/2-r)/sinα, где
p
L/2 - половина длины ролика,
2
1
α=arctgr/r,
1
r - координата фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика,
2
r - координата фаски по торцу цилиндрического ролика.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где
на фиг.1 показан вид части ролика с фаской;
на фиг.2 показан вид устройства спереди;
на фиг.3 показан вид устройства с правой стороны.
Заявленное устройство для обработки шлифовального станка обеспечивает изготовление роликовых подшипников радиальных, содержащих цилиндрические ролики с фасками (фиг.1), форма которых образована вращением вокруг продольной оси цилиндрического ролика дуги окружности, хорда которой определяется допустимыми значениями координат фаски по наружному диаметру и торцу цилиндрического ролика и соотношением величин координат, при этом радиус дуги окружности определяется геометрическим выражением
p
1
R=(L/2-r)/sinα, где
p
L/2 - половина длины ролика,
2
1
α=arctgr/r,
1
r - координата фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика,
2
r - координата фаски по торцу цилиндрического ролика.
Такое выполнение формы фасок цилиндрического ролика обеспечивает уменьшение биения фасок до минимального значения (например, порядка 5 мкм), уменьшение дисбаланса цилиндрических роликов в подшипнике роликовом радиальном при высоких скоростях вращения. Размеры цилиндрических роликов, в том числе величины координат фасок, могут быть выбраны в соответствие с ГОСТ 22696-77 Подшипники качения Ролики цилиндрические короткие.
Перед шлифованием фасок шлифовальным кругом форма фасок цилиндрического ролика может быть предварительно разной, например, прямой, и получена методами: галтовкой, накаткой, токарной обработкой, штампованием или притуплением. Припуск на шлифование фасок должен обеспечивать съем металла по всему профилю фасок. Фаски шлифуются в предварительно закаленных роликах окончательно, чем обеспечиваются стабильность размеров и формы фасок и исключается влияние предыдущих операций (разброс допусков и припусков).
Устройство обработки шлифовального станка содержит электромагнитный патрон 1 для удержания цилиндрического ролика 2, шлифовальный круг 3, привод вращения шлифовального круга, механизм загрузки 4 цилиндрического ролика 2 в зону обработки шлифовальным кругом 3 (фиг.2, 3). Механизм загрузки 4 выполнен в виде пластины с узким концом, в котором для удержания ролика выполнен паз, размеры которого определяются диаметром обрабатываемого ролика. Напротив электромагнитного патрона 1 расположен упор 5 с возможностью вращения в опоре 6 (фиг.2, 3). Шлифовальный круг 3 выполнен с формой профиля в осевом сечении в виде дуги окружности, радиус которой определяется и равен заданному радиусу дуги окружности фасок цилиндрического ролика 2 подшипника роликового, величина которого определяется геометрическим выражением
p
1
R=(L/2-r)/sinα, где
p
L/2 - половина длины ролика 2,
2
1
α=arctgr/r,
1
r - координата фаски по наружной поверхности цилиндрического ролика 2,
2
r - координата фаски по торцу цилиндрического ролика 2 (фиг.1).
Шлифовальный круг 1 предварительно профилируется (правится) алмазницей по радиусу R. Заявленное устройство входит в состав круглошлифовального станка и составляет его основную часть.
Конструкция заявленного устройства обработки шлифовального станка обеспечивает шлифование фасок ролика 2 с диаметром не более 10 мм. Острые кромки фасок ролика 2 перед шлифованием должны пройти операцию тупления для исключения интенсивного изнашивания профиля шлифовального круга 3. Припуск на шлифование выбирается порядка 0,1-0,3 мм.
Работа устройства обработки шлифовального станка осуществляется следующим образом.
Перед обработкой включают электромагнитный патрон 1 для соединения его поверхности с торцем цилиндрического ролика 2 и приводят патрон 1 во вращение его приводом. Подают шлифовальный круг 3, вращаемый его приводом, в сторону ролика 2. Осуществляют одновременное шлифование двух фасок ролика 2. После окончания шлифования шлифовальным кругом 3 фасок ролика 2 осуществляют отвод шлифовального круга 3 от ролика 2. Электромагнитный патрон 1 выключают и поворотом механизма загрузки 4 перемещают ролик 2 в положение, в котором ролик 2 выводится из механизма загрузки 4, например, в лоток выгрузки ролика. Затем цикл работы повторяется. Шлифование производят по одному ролику 2 с загрузкой и выгрузкой каждого ролика 2.
Использование заявленного устройства обработки шлифовального станка обеспечивает:
- увеличение ресурса работы роликового подшипника в части снижения «кромочного эффекта» места перехода наружной цилиндрической поверхности ролика;
- при окончательном шлифовании фасок ролика после термообработки более точно выдерживать координаты фасок по наружному диаметру и торцу ролика, получение плавности перехода на указанные поверхности;
- повышение геометрических параметров фасок с точностью координат в пределах до ±0,1 мм, с микрогеометрией - граность фасок до 2-5 мк., с шероховатостью в пределах Δ7…Δ8, с биением фасок до 10 мк.;
- улучшение динамических характеристик работы роликов в подшипниках, динамику вращения ролика за счет уменьшения биения, уменьшения эксцентричности фасок.
Вышеуказанное подтверждается расчетным путем и экспериментальным исследованием роликовых подшипников.
Исследование уровня техники в известных заявителю общедоступных источниках информации подтверждает соответствие заявленного решения критериям патентоспособности - новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.