УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕНТОЧНО-ПЛАНЕТАРНОГО ШЛИФОВАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для финишной обработки деталей машин сменными абразивными лентами.
Известна конструкция ленточно-шлифовального станка (авт. свид. SU 446398 А, В24В 21/16, 14.05.1975) для обработки сложно-фасонных поверхностей изделий переменного профиля, выполненного в виде вращающихся шпинделей с изделиями и профильными копирами, огибаемыми движущейся абразивной лентой. С целью исключения износа контактных поверхностей копиров от трения абразивной ленты копиры установлены планетарно на вращающейся головке, огибаемой абразивной лентой, а их поворот вокруг своих осей согласован через механическую передачу с поворотом обрабатываемых изделий.
Недостатком описанного ленточно-шлифовального станка является ограниченный технологический диапазон применения, так как он предназначен для обработки сложно-фасонных поверхностей изделий переменного профиля, планетарная вращающаяся головка предназначена для ориентации профиля копира, который формирует профиль абразивной ленты в зоне контакта. Так как привод абразивной ленты не является планетарным, то можно утверждать о том, что скорость резания существенно ниже, а следовательно, и производительность процесса шлифования низкая.
Известен способ механической обработки тел вращения (авт. свид. SU 393072 А, В24В 1/00, 22.08.1974) режущим инструментом, выполненным в виде замкнутой гибкой ленты, приводимой в соприкосновение с обрабатываемой поверхностью упругими взаимоуравновешенными нажимными элементами, например роликами, которые приводят во вращение вокруг оси обрабатываемого тела вращения.
Недостатком известной конструкции режущего инструмента для механической обработки тел вращения является ограниченный технологический диапазон применения, так как режущий инструмент предназначен для обработки деталей, имеющих наружные или внутренние цилиндрические поверхности. Кроме того, отсутствует возможность управления скоростью вращения абразивной ленты, так как ролики не имеют привода, и может возникнуть такая ситуация, когда ролики не будут проворачиваться вокруг своей оси, так как силы резания уравновесятся силой трения между абразивной лентой и поверхностью ролика. В этом случае произойдет неравномерный износ ролика, что существенно снизит точность обработки.
Задачей полезной модели является повышение технологических возможностей, производительности и точности обработки.
Технический результат достигается тем, что устройство для ленточно-планетарного шлифования содержит корпус, вал с водилом, сателлиты со шпинделями и абразивную ленту с контактными роликами. При этом абразивная лента установлена на трех контактных роликах, закрепленных на шпинделях сателлитов, а сателлиты установлены с возможностью вращения вокруг своих осей путем обката по внутренней поверхности зубчатого колеса, являющегося корпусом устройства.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для ленточно-планетарного шлифования; на фиг. 2 - устройство для ленточно-планетарного шлифования, вид А; на фиг. 3 - схема установки устройства для обработки цилиндрических поверхностей; на фиг. 4 - схема установки устройства для обработки плоских поверхностей.
Устройство для ленточно-планетарного шлифования состоит из зубчатого колеса с внутренним зацеплением «короны» 1, которое одновременно является корпусом устройства для ленточно-планетарного шлифования. По «короне» 1 редуктора происходит обкат трех сателлитов 2, расположенных под углом 120° друг относительно друга. Радиально сателлиты расположены на одной окружности. На шпинделях сателлитов 2 установлены контактные ролики 3, которые служат направляющими для абразивной ленты 4. Сателлиты 2 установлены в роликовые радиально-упорные подшипники качения 5, которые в свою очередь расположены между дисками 6 и 7. Диски 6 и 7, соединенные с входным валом 8 посредством распорной втулки 9, составляют узел, представляющий собой водило 10. Для предотвращения проворота водила 10 относительно входного вала 8 установлены две призматические шпонки 11. Корпус устройства для ленточно-планетарного шлифования 1 закреплен с основанием устройства для ленточно-планетарного шлифования 12 при помощи шести болтов 13. В основании устройства для ленточно-планетарного шлифования 12 расположен шариковый подшипник качения 14, в который установлен входной вал 8.
Устройство для ленточно-планетарного шлифования 15 устанавливают под углом α к обрабатываемому валу 16. Угол α находится в диапазоне от 0° до 1,5° в зависимости от обрабатываемого материала. На основании 17 установлен привод устройства для ленточно-планетарного шлифования 18, при включении последнего через ременную передачу 19 приводится в движение водило 10. Водило 10 приводит во вращение три сателлита 2, которые обкатываются по «короне» 1 устройства для ленточно-планетарного шлифования, тем самым реализуется сложное движение: вращение водила 10 вокруг оси «короны» 1 устройства для ленточно-планетарного шлифования и вращение сателлитов 2, на шпинделях которых установлены контактные ролики 3, вокруг собственной оси. Вращение водила 10 и контактных роликов 3 в процессе обработки обеспечивают линейную скорость абразивной ленты 4, натянутой на периферии контактных роликов 3. При таком вращении контактные ролики 3 поочередно обеспечивают кратковременный контакт абразивной ленты 4 с обрабатываемым валом 16, который также вращается вокруг своей оси. При контакте абразивной ленты 4 с обрабатываемым валом 16 происходит съем материала.
Также возможен вариант обработки плоских поверхностей, представленный на фиг. 4. В этом случае абразивная лента 4 приводится в соприкосновение с плоской обрабатываемой поверхностью 20 детали. Сложное движение контактных роликов позволяет осуществлять прерывистое шлифование, при котором лента движется с высокой линейной скоростью, а контактные ролики поочередно вводят ее в контакт с заготовкой. При такой схеме механической обработки износ шлифовальной ленты существенно уменьшается, так как ее рабочие участки соприкасаются с поверхностью детали поочередно.
Замена абразивной ленты 4 при ее износе осуществляется следующим образом: устройство для ленточно-планетарного шлифования поворачивается так, чтобы контактные ролики 3 не взаимодействовали с обрабатываемой деталью, тогда отработавшая абразивная лента 4 снимается с контактных роликов 3 и устанавливается новая. Данный метод замены отработавшей абразивной ленты не требует отвода инструмента от обрабатываемой детали, за счет чего сокращается подготовительное время и сохраняется точность изготовления детали.
Предлагаемая конструкция устройства для ленточно-планетарного шлифования позволяет осуществлять прерывистое ленточное шлифование плоских и цилиндрических поверхностей с высокими скоростями обработки за счет того, что диаметр, описываемый абразивной лентой, натянутой на контактные ролики, превышает габаритный диаметральный размер корпуса устройства для ленточно-планетарного шлифования, что, в свою очередь, позволяет путем изменения угла контакта абразивной ленты с обрабатываемой деталью изменять величину пятна контакта, а следовательно, и производительность механической обработки. Замена абразивной ленты без отвода инструмента от обрабатываемой детали возможна за счет того, что съем металла в процессе резания происходит лишь при взаимодействии контактных роликов с обрабатываемой деталью, остальные участки абразивной ленты в этот момент не участвуют в процессе резания, следовательно, при завершении процесса резания достаточно лишь провернуть устройство для ленточно-планетарного шлифования на такой угол, чтобы контактные ролики не взаимодействовали с обрабатываемой деталью. Данный метод замены отработавшей абразивной ленты позволяет сократить подготовительное время, сохраняя при этом точность изготовления детали.