Устройство для изготовления полнотелых шариков с полным геометрическим профилем на токарных станках с ЧПУ

Полезная модель относится к обработке металлов резанием и может быть использована в различных отраслях машиностроения на предварительных и окончательных операциях технологического процесса изготовления деталей на токарных станках с ЧПУ.
В настоящее время не известна технология изготовления подобных шариков резанием. Шарики, например для шарикоподшипников, изготавливаются предварительно на высадочных автоматах, а затем на шарообрабатывающих станках, где между неподвижной и подвижной планшайбой производится процесс, так называемый, «катания», с усилием около 20 тонн.
Известным аналогом заявляемой полезной модели является специальное шарообрабатывающее оборудование (например, см. руководство по эксплуатации «Автомат для холодной штамповки шариков модель АА3718», 1983 г., «Автомат для обкатки шариков ВШ-6КЭ», 1998 г.), не относящееся к металлорежущему, как токарные станки с ЧПУ. Данная технология и метод получения шариков имеет ряд недостатков, например, такая технология применима только в массовом производстве при изготовлении шариков партиями в тысячах штук, и нецелесообразна и не применима при штучном изготовлении.
Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели является известное устройство для сверления шариков (CN 104690567, B23Q 3/00, 10.06.2015). Данное устройство предназначено для сверления уже изготовленного, имеющегося шарика и его существенный недостатком является невозможность применения при токарной обработке.
Задача предлагаемой полезной модели состоит в обеспечении возможности изготовления полнотелых шариков с полным профилем на металлообрабатывающем оборудовании - токарных станках с ЧПУ, целесообразности изготовления шариков мелкими партиями или в единичном экземпляре.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для изготовления полнотелых шариков с полным геометрическим профилем на токарных станках с ЧПУ, содержащее корпус с посадочным коническим отверстием, резьбой по наружному диаметру и цилиндрический хвостовик, а так же прижимную гайку с посадочной конической поверхностью внутри и ответной резьбой для обеспечения фиксации заготовки. Корпус устанавливается за хвостовик в трехкулачковый патрон токарного станка с ЧПУ.
На фигуре 1 представлено устройство для изготовления полнотелых шариков с полным геометрическим профилем на токарных станках с ЧПУ, с установленной в него заготовкой, на фигуре 2 - корпус устройства, на фигуре 3 - прижимная гайка устройства, на фигуре 4 - заготовка для шарика, где:
1 - корпус с посадочным коническим отверстием,
2 - прижимная гайка, снабженная посадочным конусом в сквозном отверстии,
3 - заготовка для шарика,
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 с посадочным коническим отверстием с углом β° устанавливается за ∅А в трехкулачковый патрон токарного станка. Предварительно выточенная и термически обработанная заготовка шарика 3 своей сферой ∅Г устанавливается в корпус 1 на посадочный конус с углом β° и прижимается гайкой 2 посадочным конусом с углом α°. Прочная фиксация заготовки 3 обеспечивается резьбовым соединением М, выполненным на корпусе 1 и гайке 2. Перед фиксацией заготовки, для обеспечения соосности оси хвостовика ∅В заготовки и оси корпуса устройства, необходимо поджать центром, закрепленным в задней бабке, центровое отверстие в хвостовике заготовки и после этого произвести надежную фиксацию. Далее устройство снимается с токарного станка и устанавливается на универсально заточной станок либо отрезной станок, на котором отрезным камнем минимальной толщины отрезается хвостовик заготовки 3 таким образом, что бы оставался припуск на обработку сферы ∅Г. Далее устройство устанавливается уже на токарный станок с ЧПУ и режущим инструментом обрабатывается остальная часть сферы с дальнейшей полировкой данного участка. Углы а и 6 выбираются в зависимости от диаметра Г сферы. Одно приспособление является годным для широкого диапазона диаметров шариков.