Спосіб обробки деталей і пристрій для його здійснення

1 Спосіб обробки деталей вільним абразивом, розміщених в контейнері, якому задають планетарний рух, який відрізняється тим, що контейнеру задають спочатку кругові коливання заданої частоти п відносно зміщеної осі, а після набуття ним частоти обертів N відносно своєї осі змінюють кругові коливання контейнера на протилежні, причому Винахід відноситься до області машинобудування і може бути використаний для відробнозачисної обробки дрібних деталей приборобудування, оптико-механічного виробництва радіо і електротехнічної промисловості Відомий спосіб, в якому контейнеру з оброблювальними деталями, встановленому в корпусі з зазором задають планетарний рух Спосіб реалізується пристроєм, що містить пружно підвішений контейнер, заповнений середовищем, що обробляє і оброблювальними деталями, який вчиняє кругові плоскопаралельні коливання (див Ас СРСР №1093508, кл В24В31/00, опр 1983р) У відомому способі, а ВІДПОВІДНО, І пристрої частота коливань контейнера з технологічним завантаженням незмінна і рівняється частоті коливань, що задаються приводом пристрою, тому оброблювальні деталі наражаються на одноманітний вплив абразивного середовища, отже, лише локальний вплив на окремі елементи деталей Відомий спосіб і пристрій для його здійснення, прийнятий за прототип (див А с СРСР №1390001, кл В24В31/00, опр 1987р), в якому контейнеру з оброблювальними деталями, встановленому в корпусі електропривода з зазором, задають планетарний рух N = nде п - частота кругових коливань відносно зміщеної осі, яка дорівнює частоті обертів електропривода, £ексц - еКСЦеНТрИСИТеТ ЗМІЩЄНОІ ОСІ, RKOHT - р а д і у с к о н т е й н е р а , fTp - коефіцієнт тертя для внутрішньої поверхні контейнера і маси завантаження (fTp= 0,5-0,65) 2 Пристрій для обробки деталей, що містить контейнер і електропривід, який відрізняється тим, що контейнер оснащений підшипником, встановленим на ексцентрику, змонтованому на валу електроприводу, а електропривід оснащений реверсуючим пристроєм В означеному способі деталі наражаються на обробку за рахунок впливу абразивного середовища, здійснюючого складний рух в контейнері, що вчиняє планетарний рух внаслідок обкатки по внутрішній поверхні корпуса В цьому способі частота коливань технологічного завантаження, що визначається частотою коливань контейнера і залежить від частоти промислового електричного струму, не може бути змінена в робітничому режимі, що також призводить до одноманітного впливу абразивного середовища на оброблювальні деталі В пристрої для відробної обробки деталей по даному способу, що містить контейнер, розміщений в корпусі, зв'язаному з електроприводом обробка здійснюється при русі технологічного середовища з деталями в контейнері, що вчиняє плоскопаралельні коливання У зв'язку з тим, що контейнер, розміщений в корпусі, вчиняє плоскопаралельні коливання незмінної частоти, відповідної частоті обертання електропривода, оброблювальні деталі наражаються на одноманітний вплив абразивного середовища, отже, лише локальний вплив на окремі елементи деталей, це призводить до зниження продуктивності обробки деталей Крім того, для створення значної ю C O 00 ю 58135 частоти коливань контейнера в робітничому режимі вимагаються більші енергетичні затрати Добре відомо, що всебічний вплив на деталі в процесі відробно-зачистної обробки вільним абразивом в значній мірі залежить від частоти коливань контейнера Вадою існуючих процесів є те, що обробка здійснюється при певній, встановленій заздалегідь, частоті коливань При цьому відсутність можливості настанови більших або менших частот коливань зумовлена необхідністю здійснення і використання складних пристроїв з низькою СТІЙКІСТЮ вузлів приладів, і тому низьким коефіцієнтом корисної дії процесу Крім того, в відомих способах ускладнене регулювання режимів обробки для досягнення необхідної якості поверхні оброблювальних деталей В основу винаходу поставлена задача створити спосіб обробки деталей та пристрій, в якому за рахунок модифікації ПОСЛІДОВНОСТІ ДІЙ ЗМІНЮЄТЬСЯ режим обробки, а у пристрої за рахунок додаткових конструктивних елементів та їх взаємодії досягається виникнення кругових коливань змінних частот у широкому діапазоні значень, від 0 до приблизно 2п, де п - частота обертання електропривода з ексцентриком на валу, а також змінних відцентрових сил, що дозволяє розширити технологічні можливості обробки деталей Поставлена задача вирішується тим, що 1) у способі обробки деталей вільним абразивом, розміщених в контейнері, якому задають планетарний рух, згідно винаходу контейнеру задають спочатку кругові коливання заданої частоти п, відносно зміщеної осі, а після придбання їм частоти обертів N відносно своєї осі змінюють кругові коливання контейнера на протилежні, при цьому N=nде n - частота кругових коливань відносно зміщеної осі, рівна частоті обертів електропривода, £ексц - еКСЦеНТрИСИТеТ ЗМІЩЄНОІ ОСІ, контейнера в результаті поступової синхронізації частоти обертання електропривода 4 з ексцентриком 3 на валу і контейнера 1 зменшуються В момент придбання заданої частоти обертання N командний пристрій 5, 6 реверсує оберти електропривода 4 з ексцентриком 3, тоді як контейнер 1 продовжує по інерції обертатися в колишньому напрямку, завдяки цьому частота кругових коливань контейнера 1, яка є результатом зустрічного обертання ексцентрика 3 і контейнера 1, досягає максимального значення, рівного приблизно 2п Завдяки зустрічному обертанню електропривода 4 з ексцентриком 3 і контейнера 1 по інерції, частота обертання контейнера 1 поступово знижується спочатку до нуля, (при цьому частота кругових коливань контейнера 1 стає рівною частоті обертання електропривода 4) Далі контейнер 1 поступово набирає швидкість і в тій же мірі втрачає частоту кругових коливань і при синхронізації обертів електропривода 4 з ексцентриком 3 і контейнера 1, частота кругових коливань контейнера 1 стає рівною заданій, у зв'язку з цим командне влаштування 5, 6 реверсує обертання електропривода 4 з ексцентриком 3 і процес багаторазово повторюється Переключення напрямку обертання електропривода 4 може здійснюватися, наприклад, за допомогою пристрою, який складається з постійного магніту 6, змонтованого на контейнері 1 з можливістю пружного віджиму під дією відцентрових сил і тороїдальної індукційної котушки 5, з'єднаної з перемикачем напрямку (на схемі не показаний) Частота кругових коливань контейнера визначається в залежності від конструктивних та технологічних параметрів процесу на базі рівняння відцентрової сили, яка виникає при обертанні контейнера з одного боку і сили тертя технологічного середовища з деталями під впливом відцентрової сили з другого m x v ексц mx v 7i2xD2xn2 RKOHT - р а д і у с к о н т е й н е р а , f Tp - коефіцієнт тертя для внутрішньої поверхні контейнера і маси завантаження (f Tp «0,5-0,65), 2) у пристрої для обробки деталей, що містить контейнер і електропривід, згідно винаходу контейнер оснащений підшипником, встановленим на ексцентрику, змонтованому на валу електропривода, а електропривід оснащений реверсуючим влаштуванням Запропонований спосіб і пристрій поясняються кресленням, де на фіг 1 показана схема пристрою, призначеного для реалізації способу обробки деталей, де контейнер 1 з абразивом і оброблювальними деталями оснащений підшипником 2, встановленим на ексцентрику 3, змонтованому на валу електропривода 4, при цьому електропривід постачений реверсуючим влаштуванням 5, 6 В початковий момент, після запуску електропривода 4 з ексцентриком 3 на валу, контейнер 1, вчиняючи кругові коливання, поступово розганяється до заданої частоти обертання N, в результаті чого суміш абразиву і деталей стискається під впливом відцентрових сил, а кругові коливання 1х конт "ексц де m - маса технологічного середовища з деталями, v - окружна швидкість внутрішньої бокової поверхні контейнерна, Уексц - окружна швидкість осі ексцентрика, N - частота обертання контейнерна відносно власної осі, п - частота кругових коливань відносно осі ексцентрика, £ексц - еКСЦеНТрИСИТеТ ЄКСЦЄНТрИКЗ, RKOHT - р а д і у с К0НТЄЙНЄрНЗ, f Tp - коефіцієнт тертя для внутрішньої поверхні контейнерна і маси завантаження (f Tp «0,5-0,65), D - діаметр кола, що описується віссю ексцентрика Після спрощення отримаємо N=n R к 1ч тр Таким чином для забезпечення ефективності процесу необхідно змінювати напрямок обертання 58135 ексцентрика п на протилежний у той момент коли частота обертів контейнера відносно власної осі досягне значення N В іншому разі, тобто при збільшенні обертів, відцентрові сили притиснуть вміст контейнерна до його бокової поверхні і подальша обробка припиниться Разом з тим, пропонується пристрій для реалізації способу, що містить контейнер, постачений підшипником, встановленим на ексцентрику, змонтованому на валу електропривода, при цьому електропривід постачений реверсуючим влаштуванням Процес здійснюється наступним чином В момент вмикання електропривода контейнер отримує кругові коливання, рівні частоті обертання електропривода, при цьому контейнер поступово починає обертатися навколо своєї осі, в наслідок чого відцентрова сила поступово збільшується і переборюючи пружину постійного магніту підводить його у процесі обертання до тороїдального соленоїда, в якому виникає ЕДС із струмом певного напрямку, тобто створюється електричний генератор, при досягненні певної напруги, а вона залежить від частоти обертання контейнера, яка повинна бути рівною (де усі компоненти ВІДОМІ) спрацьовує перемикач (на схемі не показаний) напрямку обертання електроприводу, в результаті електропривод і контейнер починають обертатися на зустріч один одному, завдяки цьому контейнер отримує майже подвійну частоту коливань Оскільки контейнер вільно обертається навколо своєї осі на зустріч обертанню електропривода він (контейнер) поступово зменшує частоту обертання до 0, а потім починає обертатися в тому ж напрямку, що і електропривід, завдяки чому знову створюється електричний генератор, але вже з протилежним напрямком електричного струму, який у момент коли частота обертання контейнера стане рівною N перемикає напрямок обертання електропривода, далі процес багаторазово повторюється Таким чином, запропонований спосіб і пристрій для його здійснення дозволяють підвищити продуктивність обробки деталей, а також розширити технологічні можливості обробки за рахунок змінних частот коливань, та відцентрових сил, при цьому майже подвійна частота кругових коливань контейнера не потребує збільшених енергетичних затрат, оскільки зустрічний рух електропривода і контейнера досягається за рахунок інерційного обертання останнього N=n Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна