УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРОМОК НА ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЯХ ТИПА ПРОФИЛЕЙ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использовано в самолетостроении, вертолетостроении и ракетостроении, а также в других отраслях промышленности при обработке (скруглении) кромок длинномерных деталей типа профилей с помощью полимерно-абразивных щеток.
Известна конструкция кромкофрезерного станка (RU №2416513, МПК B27D 5/00, опубликовано 20.04.2011) для фрезерования заподлицо кромок на боковой стороне плитообразных заготовок, содержащий агрегат для фрезерования заподлицо, имеющий фрезерный инструмент и привод, посредством которого фрезерный инструмент приводится в движение, и механизм подачи для создания относительного движения между агрегатом и фрезеруемой кромкой в направлении подачи, причем агрегат для фрезерования заподлицо установлен в кромкофрезерном станке с возможностью поворота оси фрезерного инструмента вокруг поворотной оси, проходящей параллельно направлению подачи и причем фрезерный инструмент выполнен с возможностью переключения путем простого поворота агрегата вокруг поворотной оси между, по меньшей мере, двумя различными видами обработки: плоского фрезерования, углового фрезерования и радиусного фрезерования.
Общими признаками заявленной установки с аналогом является то, что для обработки кромок предусмотрено две обрабатывающих головки с инструментами в виде полимерно-абразивных щеток, расположенными с обеих сторон обрабатываемого профиля.
Недостатками рассмотренного кромкофрезерного станка являются: сложность конструкции фрезерного инструмента для получения скругленной кромки, а также сложность и дороговизна конструкции станка.
Известна конструкция универсального узла крепления абразивных кругов (RU №2400345, МПК В24В 45/00, опубликовано 27.09.2010), в которой абразивный круг устанавливается между двумя фланцевыми втулками и зажимается.
Общим признаком заявленной установки является то, что абразивный инструмент устанавливается между двумя фланцевыми втулками установленными на шпинделе, между которыми зажат абразивный круг, при этом фланцевые втулки выполнены с прорезями на всю их длину с таким расчетом, чтобы выступы одной фланцевой втулки входили в пазы второй, этим обеспечивается возможность изменять толщину полимерно-абразивной щетки, состоящей из нескольких дисков, при сохранении непрерывности базовой поверхности.
Недостатком рассмотренного универсального узла крепления абразивных кругов являются: невозможность создать без разрыва цилиндрическую поверхность, на которой базируется абразивный инструмент. Поскольку полимерно-абразивная щетка собирается из нескольких тонких полимерно-абразивных дисков, поверхность, на которую устанавливаются диски, должна быть непрерывной. Кроме того конструкция узла крепления щетки должна позволять регулировать ее ширину с целью управления производительностью процесса обработки путем установки различного количества дисков.
Известны конструкции металлорежущих станков, например, продольно-фрезерных (Металлорежущие станки: учебник. В 2 т.Т 2 / В.В. Бушуев, А.В. Еремин, А.А. Какойло и др.; под ред. В.В. Бушуева. Т 2. - М.: Машиностроение, 2011. - 584 с), в которых предусмотрен цельнометаллический стол для размещения и крепления на нем длинномерных деталей с Т-образными пазами для установки средств крепления. Стол расположен и перемещается на плоских направляющих шарико-винтовой передачей (ШВП).
Общим признаком заявленной установки с аналогом является стол, позволяющий разместить и закрепить на нем длинномерные детали типа профилей, который может перемещаться по направляющим механизмом передачи движения.
Недостатком рассмотренных металлорежущих станков, например, продольно-фрезерных, является большая масса и стоимость цельнометаллического стола. Для перемещения такого стола с целью осуществления продольной подачи требуется большая мощность привода. На заявленном станке обработка кромок будет производиться полимерно-абразивными щетками, силы резания которыми очень малы. Поэтому стол может быть легким и легко изготавливаемым. С низким коэффициентом трения при его перемещении с продольной подачей.
За прототип принят станок для обработки кромок плоских изделий (RU №2619651, МПК В24В 9/10, опубликовано 17.05.2017), содержащий каркас с рабочим столом, имеющим направляющую, выполненную из нержавеющей трубы прямоугольного сечения, перемещающуюся возвратно-поступательно с помощью привода по этим направляющим каретку, на стойке которой установлено устройство ориентирования обрабатывающей головки с профильным инструментом для шлифования с возможностью ее поворота относительно кромки изделия. Головка снабжена индивидуальным приводом. В результате повышается удобство обслуживания станка при настройке инструмента относительно кромки изделия за счет автоматизации и механизации станка. Упоры для точной установки изделия относительно базовой направляющей и инструмента, которые состоят из основания, базовых штифтов, стойки и мерных бобышек, перемещаемых в горизонтальном направлении винтом до торца обрабатываемого изделия, образуя, таким образом, реперные поверхности, относительно которых базируют лист, предназначенный для обработки. После установки и закрепления листа на рабочей позиции съемные упоры убирают из зоны обработки. Каретка для обеспечения возвратно-поступательного перемещения относительно направляющих имеет семь ведомых вращающихся роликов, установленных на нижнем основании корпуса каретки, а ведущий ролик закреплен на валу привода. При этом для рабочего перемещения каретки его поджимают с помощью пневмоцилиндра к основанию каретки, приводя в зацепление ведущий ролик с направляющей стола, а при холостом ходе этот ролик наоборот выводится из зацепления.
Задача заявляемой полезной модели заключается в создании установки для обработки кромок на длинномерных деталях типа профилей и узла для крепления инструмента, позволяющей одновременно двумя обрабатывающими головками с инструментами в виде полимерно-абразивных щеток обрабатывать две кромки, расположенные с обеих сторон обрабатываемого профиля, на рабочем столе сборной конструкции из стандартных алюминиевых конструкционных профилей с Т-образными пазами для крепления обрабатываемых деталей и средств базирования. При этом, для точной установки изделия относительно базовых направляющих обрабатывающих головок с инструментом предусмотрены съемные упоры, выполненные регулируемыми с помощью выдвигаемой штанги с нанесенными на ней делениями и нониуса с ценой деления 0,05 мм. Для крепления инструмента на установке предусмотрен узел крепления, представляющий собой две фланцевые втулки, установленные на шпинделе, между которыми зажата полимерно-абразивная щетка, при этом фланцевые втулки состоят из диска и втулки, выполнеными с прорезями на всю их длину с таким расчетом, чтобы выступы одной фланцевой втулки входили в пазы второй, этим обеспечивается возможность изменять толщину полимерно-абразивной щетки, состоящей из нескольких дисков, при сохранении непрерывности базовой поверхности.
Технический результат заключается в повышении производительности процесса обработки кромок на длинномерных деталях.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для обработки кромок на длинномерных деталях типа профилей, содержит портал с установленной на нем траверсой для крепления обрабатывающих головок с инструментом для шлифования, рольганг, по вращающимся роликам которого возвратно-поступательно перемещается рабочий стол с размещенными на нем съемными упорами для точной установки изделия относительно базовых направляющих обрабатывающих головок с инструментом, согласно полезной модели, для обработки кромок предусмотрено две обрабатывающих головки с инструментами в виде полимерно-абразивных щеток, расположенными с обеих сторон обрабатываемого профиля на расстоянии между осью щетки и вертикальной плоскостью профиля, обеспечивающем симметричность скругленной кромки относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей профиля.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид установки, на фиг. 2 изображен ее вид сбоку, на фиг. 3 представлена схема базирования обрабатываемого профиля и обработки его двумя полимерно-абразивными щетками, на фиг. 4 показан рабочий стол, на фиг. 5 приведено устройство съемного упора для базирования заготовки, на фиг. 6 показан узел для крепления инструмента.
Установка состоит из портала 3, на котором закреплена траверса 5 с установленными на ней двумя приводами щеток 4, рольганга 2, по однобортным колесам которого с помощью цепной передачи перемещается рабочий стол 1. Продольное перемещение стола 1, вертикальные и горизонтальные перемещения приводов щеток 4 по траверсе 5 осуществляются механизмами с программным управлением.
Щетки 6 (фиг. 3) устанавливаются относительно обрабатываемой детали 7 на расстояние А между осью щетки и вертикальной поверхностью 8 детали и на величину натяга ΔУ с помощью раздельных механизмов для вертикального и горизонтального перемещений с программным управлением. Обрабатываемая деталь 7 базируется относительно стола 1 поверхностью 9 с помощью съемных упоров (фиг. 5).
Рабочий стол 1 представляет собой сборную конструкцию, элементы которой изготовлены из стандартных профилей и собраны с помощью стандартных изделий. Между двумя алюминиевыми конструкционными профилями 10 (фиг. 4) АНАМИР 40×40 (код А02-1) размещены девять алюминиевых конструкционных профилей 11 АНАМИР 40×120 (код А02-3) и соединены между собой с помощью стандартных угловых соединителей 12 АНАМИР 40×40 (арт. 1038) болтовыми соединениями. На торцах рабочего стола установлены алюминиевые конструкционные профили 13 АНАМИР 40×40R (код А02-6) и соединены с профилями 10 угловых соединителей 12 АНАМИР 40×40 (арт. 1038) и болтовыми соединениями. Такая конструкция рабочего стола существенно уменьшить его массу, трудоемкость изготовления и стоимость.
Съемные упоры для базирования заготовки (фиг. 5) состоят из кронштейна 14, закрепленного на рабочем столе 1 с помощью передвижного сухаря 15 АНАМИР паз 10, М8 (арт. 5074) и винта 16. На кронштейне 14 закреплена каретка 17 с нанесенным на ней нониусом с ценой деления 0,05 мм, в которой установлена штанга 18 с миллиметровой шкалой. После установки штанги 18 на требуемый размер она фиксируется в заданном положении винтом 19. Регулирование расстояния штанги 18 от стола 1(в зависимости от конструкции обрабатываемой детали) производится путем отклонения кронштейна 14 вправо или влево от вертикального положения и закреплением в требуемом положении винтом 16.
Узел крепления инструмента (фиг. 6) состоит из двух фланцевых втулок 20, установленных на шпинделе 21 привода щеток 4, между которыми зажата полимерно-абразивная щетка 6, которая собрана из нескольких дисков (8-20 штук) толщиной 1-1,2 мм с ворсинами по всему периметру. Поэтому поверхность 22, на которую устанавливаются диски, должна бать непрерывной. Фланцевые втулки 20 выполнены с прорезями на всю их длину с таким расчетом, чтобы выступы одной фланцевой втулки входили в паза второй. Это позволяет изменять толщину полимерно-абразивной щетки при сохранении непрерывности поверхности 22.
Установка для обработки кромок на длинномерных деталях типа профилей работает следующим образом. Обрабатываемую деталь 7 типа профиля по упору, установленному в пазу конструктивного профиля 13, размещают на рабочем столе с использованием специальных приспособлений или прокладок и прижимных планок так, чтобы базовая поверхность 9 располагалась в заданном положении. Для этого используется съемные упоры с установленными по нониусу штангами 18 на соответствующий размер. При этом съемных упоров должно быть не менее трех. По этим упорам деталь выставляется и прижимается планками или зажимается в приспособлении в зоне каждого упора, а затем упоры переставляются в другие места по всей длине детали и процедура повторяется. Регулирование положения штанги 18 относительно стола 1(в зависимости от конструкции обрабатываемой детали) производится путем отклонения кронштейна 14 вправо или влево от вертикального положения и закреплением в требуемом положении винтом 16.
Полимерно-абразивная щетка 6 перед установкой на шпиндель 21 собирается из нужного, по требуемой производительности процесса, дисков на двух фланцевых втулках 20, устанавливается на шпиндель 21 и закрепляется с помощью болта 23 и шайбы 24.
В соответствии с технологическим процессом щетки 6 устанавливаются относительно обрабатываемой детали 7 на расстоянии А между осью щетки и вертикальной поверхностью 8 детали и на величину натяга ΔУ с помощью раздельных механизмов для вертикального и горизонтального перемещений с программным управлением.
Предлагаемая установка позволяет заменить ручной труд по скруглению кромки на механизированный и автоматизированный с высоким качеством обработанной поверхности по щероховатости, форме и расположению. Установка найдет применение в самолетостроении, вертолетостроении и ракетостроении, а также в других отраслях машиностроения.