Пристрій для вібраційної шпиндельно-планетарної обробки деталей

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаним для оздоблювально-зачисної обробка деталей. Відомий пристрій для вібраційної обробки деталей кільцевого типу (Патент України №20074 А, Вюл, №6,1997), що містить пружно встановлений на основі та оснащений віброприводом контейнер і встановлені на кінцях багатопроменевої траверси вертикальні вали з водилами з прикріпленими до них вертикальними роздільними пластинами і розміщеними вздовж кільцевої осі торового контейнера горизонтальних дуг, на які вільно підвішені оброблювані деталі. Недоліком даного пристрою є низька ефектність процесу обробки внаслідок невеликої різниці відносних швидкостей оброблюваних деталей та абразивних гранул робочого середовища. Найбільш близьким до заявлюваного за технічною суттю є пристрій для вібраційної шпиндельнопланетарної обробки деталей (Патент України №20139 А, Бюл. №6,1997), який містить два або більше рівномірно розміщених по колу, у центрі якого знаходиться карусельний маніпулятор із багатопроменевою траверсою, пружно встановлені на основі та оснащені віброприводами торові контейнери і співвісні з привідними валами контейнерів незалежні від них, прикріплені за допомогою вертикальних шарнірів, до кінця багатопроменевої траверси обертові підвіски зі шпиндельними пристроями та оброблюваними деталями, що обертаються навколо власних осей та здійснюють зворотно-поступальний рух, причому на кінцях багатопроменевих траверс співвісно із підвіскою жорстко встановлені центральні багатопроменеві шківи, а підвіски складаються із вертикального валу з водилом та вертикальними осями, до верхніх кінців яких прикріплені привідні шківи, що зв'язані за допомогою пасів із центральним багато променевим шківом, а до нижніх кінців затискачі для оброблюваних деталей. Недоліками вказаного пристрою є також низька ефективність процесу обробки внаслідок невеликої різниці відносних швидкостей оброблюваних деталей і абразивних гранул робочого середовища та обмеженість діапазону форм оброблюваних деталей тільки деталями, що мають форму тіл обертання. В основу винаходу поставлено задачу у пристрої для вібраційної шпиндельно-планетарної обробки деталей, шляхом вільного підвішування оброблюваних деталей на горизонтальних штифтах, що встановлені на П-подібних пластинах, які прикріплені до шпиндельних пристроїв, забезпечити додатковий примусовий рух оброблюваних деталей під дією напору циркуляційного руху робочого середовища та підвищити ефективність процесу обробки, а також розширити діапазон форм оброблюваних деталей. Поставлена задача досягається тим, що у пристрої для вібраційної шлиндельно-планетарної обробки деталей, який містить два або більше рівномірно розміщених по колу, у центрі якого знаходиться карусельний маніпулятор із багатопроменевою траверсою, пружно встановлені на основі та оснащені віброприводами торові контейнери і співвісні з привідними валами контейнерів незалежні від них, прикріплені до кінця багатопроменевої траверси, за допомогою вертикальних шарнірів, обертові підвіски зі шпиндельними пристроями та оброблюваними деталями, що обертаються навколо власних осей та здійснюють зворотнопоступальний рух, причому на кінцях багатопроменевої траверси співівсно із підвіскою жорстко встановлені центральні багатопасові шківи, а підвіски складаються із вертикального валу з водилом та вертикальних осей, до верхніх кінців яких прикріплені привідні шківи, що зв'язані за допомогою пасів із центральним багатопасовим шківом, до нижніх кінців вертикальних осей прикріплені П-подібні пластини із горизонтальними шти фтами, на які вільно підвішені оброблювані деталі. При включенні віброприводів торових контейнерів, робоче середовище, яке знаходиться у них, починає здійснювати циркуляційний рух вздовж кільцевих осей торових контейнерів та навколо них. Під дією напору циркуляційного ружу робочого середовища, П-подібні пластини разом із оброблюваними деталями почнуть рухатися вздовж кільцевих осей торових контейнерів, але оскільки П-подібні пластини встановлені на вертикальних осях, до верхні х кінців яких прикріплені привідні шківи, що зв'язані за допомогою пасів із центральними багатопасовими шківами, то П-подібні пластини почнуть обертатись навколо власних вертикальних осей, а отже здійснюватимуть планетарний рух. При цьому оброблювані деталі, що вільно підвішені на горизонтальних шрифтах, під дією напору циркуляційного руху робочого середовища, будуть обертатись і навколо цих штифтів. Завдяки додатковому примусовому руху оброблюваних деталей навколо горизонтальних штифтів зростають зусилля взаємодії гранул робочого середовища із оброблюваними деталями та їх взаємні швидкості руху, що призводить до зростання продуктивності процесу обробки. На даному пристрої можна обробляти не тільки деталі, що мають форму тіл обертання, а будь-які тіла, які мають внутрішній отвір. Конструктивна схема пристрою для вібраційної шпиндельно-планетарної обробки деталей зображена на Фіг.1. Пристрій для вібраційної шпиндельно-планетарної обробки деталей складається з карусельного маніпулятора та двох або декількох рівномірно розміщених по колу торових вібраційних машин. Торові вібраційні машини складаються станин 1, на яких за допомогою пружних елементів 2 встановлюються тороподібні контейнери 3 з електромеханічними приводами і відцентровими віброзбуджувачами 4, заповнені сипучим робочим середовищем 5. Віброзбуджувачі 4 приводять у рух від електродвигунів (на Фіг.1. не показані) і являють собою вертикальні вали із установленими на їх кінцях парами дебалансних вантажів, які можна провертати навколо валів і фіксувати їх положення стяжними болтами. Кут a між площинами, що проходять через центри мас пар дебалансних вантажів та вісь вертикальних привідних валів є кутом розвороту дебалансних вантажів. На певній відстані від станин 1 встановлюється вертикальна стійка 6 із прикріпленими до неї: пневмоциліндром 7, напрямними 8 та коронною 9 та; шарнірною 10 втулками. На штоку пневмоциліндра 7, за допомогою упорного підшипника, установлена пальцева хрестовина 11, що у свою чергу жорстко кріпиться до штанги 12, на верхньому кінці останньої жорстко встановлена багатопроменева траверса 13, на кінці якої знаходиться підвіска для вертикальних валів. Підвіска встановлюються на траверсі 13 співвісно з вертикальною віссю тороподібного контейнера 3, за допомогою центрального шарніра 14 із вертикальною віссю 15. Крім того, до кінця траверси 13 за допомогою кронштейнів 16, кріпиться центральний нерухомий багатопасовий шків 17 і шумопоглинальний ковпак 18, установлювані із зазором сліввісно з центральним шарніром 14 і вертикальною віссю 15. До нижнього кінця останньої, жорстко кріпиться водило 19, із установленими на ньому шпиндельними пристроями, що складаються з вертикальних шарнірів 20, з вертикальними осями 21, що рівномірно розміщені по колу, яке має радіус різний радіусу кільцевої осі тороподібного контейнера. До верхніх кінців вертикальних осей 21 кріпляться приводні шківи 22, зв'язані з центральним багатопасовим шківом 17 за допомогою пасів 23, а до нижніх - П-подібні пластини 24 із горизонтальними штифтами 25 на які вільно підвішуються оброблювані деталі 26. Пристрій працює наступним чином. При включенні віброприводів, генеруються складні просторові коливання торових контейнерів 3, які можна розглядати як суму двох коливань: поступальних коливань його центру мас по горизонтальній круговій траєкторії та кутови х коливань навколо центру мас. При цьому кожна точка робочої поверхні тороподібного контейнера 3 коливається по траєкторії, яка має форму нахиленого під певним кутом до горизонтальної площини еліпсу. Причому, точки поверхні тороподібного контейнера 3, які лежать на концентричному із віссю вертикального привідного вала 4 кол}, здійснюють ці коливання із зсувом фаз одна відносно одної. Такі коливання точок поверхонь тороподібного контейнера 3 можна розглядати як розповсюдження вздовж його кільцевої осі квазіхвилі, яка складаються із біжучих повздовжньої і поперечної квазіхвиль, що зсунуті одна відносно одної на 90°. Причому, хвилеві фронти обох квазіхвиль мають форуму площин, яка проходить через вісь вертикального привідного валу 4, а довжина квазіхвиль рівна довжині концентричного із віссю цього валу кола, вздовж якого вона розповсюджується. Такі коливання точок поверхонь тороподібного контейнера 3, призводять до інтенсивного перемішування і вібротранспортування сипучого робочого середовища 5 вздовж кільцевої осі тороїда і навколо неї. Напрям вібротранспортування шару сип учого робочого середовища 5 не залежить від напрямку обертання вертикального привідного валу 4 і завжди здійснюється у напрямку підрахунку кута розвороту дебалансних вантажів, а від нижньої пари дебалансних вантажів до верхньої за умови, що цей кут не більший a