УСТАНОВКА ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-ЗАЧИСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАЛОЙ ЖЕСТКОСТИ
PLANT FOR FINISHING LOW-STIFFNESS PARTS

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей в свободном состоянии.
Известно устройство для галтовки (а.с. №1433774, кл. B24B 31/02, опубл. в Б.И. №40, 1988 г.), содержащее установленный на станине с приводом вращения и средствами для загрузки и выгрузки галтовочный барабан, выполненный в виде многозаходной винтовой колонны из не менее трех полос, свернутых в продольном и поперечном направлениях.
Недостатком являются ограниченные технологические возможности из-за условно цилиндрической формы галтовочного барабана и необходимости создания наклона всего галтовочного барабана для увеличения скорости перемещения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке., а также ограниченные технологические возможности при обработке деталей малой жесткости
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для и галтовки (патент РФ №2227089, кл. B24B 31/02, опубл. в Б.И. №11, 2004 г.), содержащее установленный на станине галтовочный барабана, выполненный из винтовых полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, выполненных изогнутыми по винтовым линиям в поперечном направлении с переменной шириной согнутыми по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом друг к другу один к другому с обеих сторон полос.
Недостатком являются ограниченные технологические возможности, при обработке деталей малой жесткости.
Техническим решением является расширение технологических возможностей.
Техническое решение достигается тем, что в установке для отделочно-зачистной обработки деталей малой жесткости, содержащей установленный на станине галтовочный барабана, выполненный из винтовых полос, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении, выполненных изогнутыми по винтовым линиям в поперечном направлении с переменной шириной согнутыми по надрезам со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом друг к другу один к другому с обеих сторон полос, галтовочный барабан выполнен бочкообразным из полос выпуклой криволинейной формы, с боковыми кромками описанных кривыми различного порядка и степени кривизны, свернутых на бочкообразной оправке в продольно-поперечном направлении с образованием граней криволинейной формы, при этом каждые смежные грани криволинейной формы расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности бочкообразного галтовочного барабана, а также плавных винтовых линий по наружной поверхности противоположного направления и плавных винтовых канавок противоположного направления внутри бочкообразного галтовочного барабана, причем по всей длине бочкообразного галтовочного барабана смонтирована пружина бочкообразной формы с устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции установки для отделочно-зачистной обработки деталей малой жесткости.
Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения рабочей среды и подлежащие обработке деталей при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса отделочно-зачистной обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри бочкообразного галтовочного барабана со сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине бочкообразного галтовочного барабана смонтирована пружина бочкообразной, формы, которая не только обеспечивает движения материалов от загрузки к выгрузке, но и обеспечивает поджатие внутри бочкообразного галтовочного барабана частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри галтовочного барабана пружина бочкообразной формы снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц рабочей среды и подлежащие обработке деталей внутри галтовочного барабана и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.
Новизна заключается в том, что полосы свернуты на бочкообразной оправке, что обеспечивает возможность обеспечить плавность переходов от одной криволинейной грани к другой, расширяет технологические возможности, обеспечивая возможность обработки легкоповреждаемых деталей.
Новизна заключается в том, что полосы свернуты на бочкообразной оправке, что обеспечивает создание по периметру галтовочного барабана вогнутой формы граней с криволинейной поверхностью и расширяет технологические возможности, обеспечивая возможность обработки легкоповреждаемых деталей - деталей малой жесткости.
Новизна заключается в том, что галтовочный барабана бочкообразной формы выполнен из полос выпуклой криволинейной форм, с боковыми кромками описанных кривыми различного порядка и степени кривизны что обеспечивает создание плавных переходов от одной криволинейной грани к другой и создание плавных винтовых линий по периметру галтовочного барабана.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид установки для отделочно-зачистной обработки деталей малой жесткости; на фиг.2 - бочкообразный галтовочный барабан, смонтированный из шести винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны; фиг.3 - вид Б на фиг.2; фиг.4 - одна из выпуклых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезам со скошенными стенками; на фиг.5 - сечение Д-Д на фиг.4; фиг.6 - вид выпуклой полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезам со скошенными стенками после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси; на фиг.7 - вид выпуклой полосы криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с надрезам со скошенными стенками после скручивания ее на бочкообразной оправке.
Предлагаемая установка для отделочно-зачистной обработки деталей малой жесткости состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Бочкообразный галтовочный барабан 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые опоры 4. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8, а также бункер 9 для отходов.
Над бункером 9 в бочкообразном галтовочном барабане 5 выполнены отверстия 10 для удаления отходов (облой, металл заусенцев, окалина и т.п.).
Для обеспечения дополнительного продольного перемещения и регулировки скорости продольного движения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри бочкообразного галтовочного барабана 5 смонтирована пружина бочкообразной формы 11, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка скорости движения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри бочкообразного галтовочного барабана 5 с помощью пружины 11 может производиться в процессе транспортировки частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри бочкообразного галтовочного барабана 5 от загрузки к выгрузке.
Бочкообразный галтовочный барабан 5 (фиг.2, фиг.3) выполнен из полос 12, 13, 14, 15, 16, 17 выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны (фиг.4) с надрезами 18, 19 (фиг.4, фиг.5), свернуты в вертикальной плоскости в продольном направлении относительно собственной оси симметрии полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны (фиг.5), изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении и согнуты (фиг.7, фиг.8) по надрезам, со скошенными стенками в поперечно-продольном направлении, расположенными попарно под углом один к другому, с обеих сторон полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны.
Полосы 12, 13, 14, 15, 16, 17 изготовлены выпуклыми с боковыми кромками 20 и 21 описанными кривыми различного порядка и степени кривизны, например, линиями второго порядка кривизны:
2
2
2
2
- эллипсом x/a+y/b=1;
2
- параболой y=2*p*x;
- гиперболой y=к/x;
Линиями третьего порядка кривизны и выше:
3
3
- Декартов лист x+y-3*a*x*y=0;
3
2
2
- локон Аньези y=a-(α+x);
3
2
- строфоида y=x(a+x)/(a-x);
2
2
2
2
2
2
- улитка Паскаля (x+y-2R*x)-a*(x+y)=0 и т.д.;
и линиями n-го порядка кривизны - полиномами.
Так как полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12, 13, 14, 15, 16, 17 имеют переменную ширину (фиг.4), то бочкообразный галтовочный барабан 5 (фиг.2, фиг.3) имеет переменное продольное сечение и переменное проходное поперечное сечение по длине бочкообразного галтовочного барабана 5. Кроме того, полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12, 13, 14, 15, 16, 17 выполнены ребристыми в продольно-поперечном направлении, образуя чередующие грани криволинейной формы, например, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 для полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 20. При этом, каждые две смежные грани криволинейной формы, например 20 и 21, 21 и 22 и т.д. расположены под тупым углом одна к другой с наружной и внутренней сторон полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, пересекаются между собой с образованием плавных винтовых линий основного направления, например 28-29-30-31-32-33-34 по наружной поверхности и плавных винтовых канавок по внутренней поверхности бочкообразного галтовочного барабана 5 (фиг.2, фиг.3). На фиг.2, фиг.3 одна из плавных винтовых линий основного направления 28-29-30-31-32-33-34 показана утолщенной линией. На наружной поверхности бочкообразного галтовочного барабана 5 образуются также плавные винтовые канавки и плавные винтовые линии противоположного направления, например, 35-36-37-31-38-39-40, которые на фиг.2 и фиг.3 показаны утолщенной линией. Плавные винтовые линии по наружной поверхности бочкообразного галтовочного барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им плавными винтовыми канавками на внутренней поверхности, причем плавные винтовые канавки и плавные винтовые линии бочкообразного галтовочного барабана 5 могут иметь различное число заходов и различные шаги.
На полосах выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12, 13, 14, 15, 16, 17 перед свертыванием выполняют надрезы 18, 19 со скошенными стенками, расположенными попарно под углом один к другому, как, например, на фиг.4, фиг.5 посредством фрезерования, обработки давлением и т.п. Геометрия и величина углов Δ, ξ, σ, τ, ν, χ скосов надрезов и их взаимное расположение соответствует числу заходов и величинам шагов плавных винтовых линий основного и противоположного направлений. Надрезы 18, 19 создают (фиг.4, фиг.5) попеременно с противоположных сторон каждой полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12, 13, 14, 15, 16, 17. Затем относительно продольной оси каждую из полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12, 13, 14, 15, 16, 17 скручивают в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосы. На фиг.6 показана одна из полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 12, скрученная в вертикальной плоскости вдоль своей продольной оси, с расположенными по винтовым линиям вдоль продольной оси боковыми кромками 20 и 21. Предварительно скрученную в вертикальной плоскости относительно продольной оси полосу выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 12, помещают на бочкообразную оправку 41 (фиг.7) и изгибают так, чтобы кромки 20 и 21 разместились по винтовым линиям и в поперечном направлении. После изгиба в поперечном сечении каждая полоса выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны повернута относительно продольной оси бочкообразной оправки так, что ее кромки образуют и в поперечном направлении полосы плавную винтовую линию с одинаковым шагом для всех полос выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны. После этого полосу выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны 12 деформируют и снимают с бочкообразной оправки 41, либо фиксируют на бочкообразной оправке 41. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны, например 13, 14, 15, 16, 17. Далее все деформированные, таким образом, полосы выпуклой криволинейной формы различного порядка и степени кривизны размещают на оправке 41, совмещают и соединяют известными методами, например, сваркой.
Предлагаемое установка для отделочно-зачистной обработки деталей малой жесткости работает следующим образом.
В бочкообразный галтовочный барабан 5 через средство 7 для загрузки беспрерывно загружается рабочая среда и подлежащие обработке детали. При вращении бочкообразного галтовочного барабана 5, частицы абразивных сред и обрабатываемые детали, поданные через загрузочный патрубок средства 7, перемещаются с помощью криволинейных граней, которые захватывают порции частиц абразивных частиц и обрабатываемых деталей и поднимают их вверх и до достижения определенной высоты, затем массы обрабатываемых деталей и частиц абразивных сред скатываются по винтовым канавкам. Таким образом, при вращении бочкообразного галтовочного барабана рабочая среда и детали совершают движение по винтовым линиям и выгружаются из барабана 5 в средство 8 для разгрузки. Отходы обработки (облой, металл, заусенцы, окалина и т.п.) через отверстие 10 выводятся из барабана 5 в бункер 9 для отходов. Бочкообразная пружина 11 обеспечивает не только регулирование скорости перемещения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей внутри бочкообразного галтовочного барабана, но и обеспечивает их поджатие по длине бочкообразного галтовочного барабана, интенсифицируя, таким образом процесс обработки и обеспечивает расширение технологических возможностей.
Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения технических возможностей и создания возможностей обработки деталей малой жесткости, создания внутри бочкообразного галтовочного барабана плавных винтовых канавок и граней криволинейной формы по периметру, а также размещенной внутри пружины бочкообразной формы.