Пристрій для обробки сферичних поверхонь деталей

Винахід відноситься до машинобудування і може знайти застосування при механічній обробці сферичних поверхонь деталей. Відомий пристрій для обробки сферичних поверхонь деталей, що містить в собі шпиндель для кріплення оброблюваної деталі, привід обертання шпинделя, механізми осьового переміщення та коливання шпинделя [А.с. СРСР №1484626, кл. В24В11/00, 1987] - прототип. Недоліком відомого пристрою є наявність зазору між підшипниками і шпинделем, рухомість якого в осьовому напрямку є необхідною умовою роботи пристрою. Внаслідок цього неминучі віджим та зсування осі шпинделя від її оптимального положення, а також вібрації, що призводе до зниження точноcті обробки. Умова перетину осі шпинделя з віссю коливання забезпечується виключно лише точністю виготовлення багатьох складових частин пристрою, тому можливі неточності вже не можуть бути усунені і це, зрештою, також знижує точність обробки сферичної деталі. Вказані недоліки не дозволяють оброблювати покриття, що нанесені на сферичну поверхню деталі. В основу винаходу поставлене завдання удосконалення пристрою для обробки сферичних поверхонь деталей, в якому за рахунок змінення конструкції привіду обертання шпинделя, механізму коливання шпинделя, механізму осьового переміщення шпинделя, а також за рахунок створення механізму поперечної корекції осі шпинделя, забезпечується можливість підвищення точності обробки сферичних поверхонь з одночасним розширенням технологічних можливостей пристрою за рахунок забезпечення обробки покриттів, нанесених на сферичні поверхні. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що у пристрою для обробки сферичних поверхонь деталей, що містить в собі шпиндель для кріплення оброблюваної деталі, привід обертання шпинделя, механізми осьового переміщення та коливання шпинделя, новим є те, що привід обертання шпинделя виконано у вигляді корпусу, в якому закріплені підшипники, в яких без зазору встановлено шпиндель, механізм коливання шпинделя виконано у вигляді консольної плити, встановленої на планшайбі поворотного столу, і привіду коливання, привід обертання шпинделя розміщено на консольній плиті, механізм осьового переміщення шпинделя виконано у вигляді двох шпонок і гвинта, шпонки закріплені на корпусі привіду обертання шпинделя так, що їх загальна вісь паралельна осі шпинделя, у консольній плиті механізму коливання зроблено паз, шпонки розміщені у пазу з можливістю їх переміщення по пазу, а гвинт закріплених на консольній плиті і кінематично зв'язан з корпусом привіду обертання шпинделя, пристрій обладнано двома додатковими шпонками, які закріплені на консольній плиті так, що їх загальна вісь перпендикулярна осі пазу, якого зроблено у консольній плиті, в планшайбі поворотного столу зроблено паз, в якому розміщені додаткові шпонки, пристрій обладнано двома гвинтами поперечної корекції положення осі шпинделя, які закріплені на консольній плиті вздовж пазу планшайби, по обидві її сторони, і кінематично зв'язані з планшайбою з утворенням механізму поперечної корекції осі шпинделя. Побудова пристрою таким чином, що привід обертання шпинделя виконано у вигляді корпусу, в якому закріплені підшипники, в яких без зазору встановлено шпиндель, механізм коливання шпинделя виконано у вигляді консольної плити, встановленої на планшайбі поворотного столу, і привіду коливання, привід обертання шпинделя розміщено на консольній плиті, механізм осьового переміщення шпинделя виконано у вигляді двох шпонок і гвинта, шпонки закріплені на корпусі привіду обертання шпинделя так, що їх загальна вісь паралельна осі шпинделя, у консольній плиті механізму коливання зроблено паз, шпонки розміщені у пазу з можливістю їх переміщення по пазу, а гвинт закріплен на консольній плиті і кінематично зв'язан з корпусом привіду обертання шпинделя, забезпечує можливість осьового переміщення шпинделя з одночасною відсутністю будь-яких зазорів між ним та підшипниками, за рахунок чого й забезпечується підвищення точності обробки сферичних поверхонь. Обладнання пристрою двома додатковими шпонками, які закріплені на консольній плиті так, що їх загальна вісь перпендикулярна осі пазу, якого зроблено у консольній плиті, в планшайбі поворотного столу зроблено паз, в якому розміщені додаткові шпонки, а також обладнання пристрою двома гвинтами поперечної корекції положення осі шпинделя, які закріплені на консольній плиті вздовж пазу планшайби, по обидві її сторони, і кінематично зв'язані з планшайбою з утворенням механізму поперечної корекції осі шпинделя, забезпечує більш точне позиціювання осі шпинделя у поперечному напрямку, тобто, виконання умови перетину осі шпинделя з віссю коливання, що ще додатково підвищує точність обробки сферичних поверхонь. Загалом ці змінення конструкції пристрою, забезпечуючи підвищення точності обробки сферичних поверхонь, дозволяють оброблювати покриття, нанесені на сферичні поверхні деталей. Таким чином, одночасно розширюються технологічні можливості пристрою. На Фіг.1 зображено пристрій - вид спереду, на Фіг.2 - вид зверху. Пристрій містить в собі шпиндель 1 для кріплення оброблюваної деталі, привід обертання шпинделя 1, виконаний у вигляді корпусу 2, в якому закріплені підшипники 3, в яких без зазору встановлено шпиндель 1, механізм коливання шпинделя 1, виконаний у вигляді консольної плити 4, встановленої на планшайбі 5 поворотного столу 6, і привіду коливання 7. Привід обертання шпинделя 1 розміщено на консольної плиті 4. Механізм осьового переміщення шпинделя 1 виконано у вигляді двох шпонок 8 і гвинта 9, шпонки 8 закріплені на корпусі 2 привіду обертання шпинделя 1 так, що їх загальна вісь паралельна осі шпинделя 1. У консольній плиті 4 зроблено паз, шпонки 8 розміщені у пазу з можливістю їх переміщення по пазу, а гвинт 9 закріплен на консольній плиті 4 і кінематично зв'язан з корпусом 2 привіду обертання шпинделя 1. Пристрій обладнано двома додатковими шпонками 10, які закріплені на консольній плиті 4 так, що їх загальна вісь перпендикулярна осі пазу, якого зроблено у консольній плиті 4. В планшайбі 5 поворотного столу 6 зроблено паз, в якому розміщені додаткові шпонки 10. Пристрій має два гвинти 11 поперечної корекції положення осі шпинделя 1, які закріплені на консольній плиті 4 вздовж пазу планшайби 5, по обидві її сторони і кінематично зв'язані з планшайбою 5, утворюючи механізм поперечної корекції осі шпинделя 1. Привід обертання шпинделя 1 має електродвигун 12, ремінну передачу 13, а також дві пружини 14 й два гвинти кріплення 15. Механізм коливання містить також два кінцеві вимикачі 16, та прапорці 17, що вимикають-вмикають кінцеві вимикачі 16. Механізм осьового переміщення шпинделя 1 містить гайку 18, що закріплена на корпусі 2 і взаємодіє з гвинтом 9, а також центратор 19. Механізм поперечної корекції містить дві гайки 20, що взаємодіють з двома гвинтами 11 і з планшайбою 5. Пристрій працює наступним чином. Пристрій встановлюється і закріплюється на столі шліфувального верстату. Перед початком роботи на шпинделі 1 закріплюється сферична заготівка з нанесеним покриттям, наприклад, детонаційним керамічним. Потім, крутячи гвинт 9, через гайку 18, здійснюється переміщення корпусу 2,в якому на підшипниках 3 без зазору встановлено шпиндель 1. Корпус 2 переміщується на шпонках 8 вздовж пазу у консольній плиті 4 до того моменту, як сферична заготівка торкнеться центратора 19. Після цього корпус 2 закріплюється гвинтами 15 до консольної плити 4. При цьому пружини 14 забезпечують постійний контакт шпонок 8 з боковою поверхнею пазу в консольній плиті 4. Вмикається шліфувальний круг і двигун 12, який через ремінну передачу 13 обертає шпиндель 1 з заготівкою. Шліфувальний круг підводиться до сферичної заготівки і після торкання вмикається привід коливання 7, внаслідок чого планшайба 5 обертається навколо поворотного столу 6. В крайніх положеннях привід коливання 7 перемикається на зворотній хід за допомогою прапорців 17 і кінцевих вимикачів 16. Таким чином, відбувається шліфування сферичної поверхні. Після завершення чорнового шліфування контролюють сферичність деталі. При відхиленні більш як 0,005мм за допомогою гвинтів 11 і гайок 20 здійснюється поперечна корекція положення осі шпинделя 1, при цьому консольна плита 4 переміщується на додаткових шпонках 10 вздовж пазу планшайби 5. Поперечна корекція забезпечує перетин осі шпинделя 1 з віссю коливання, чим підвищує точність обробки сферичної деталі. Надалі це положення консольної плити 4 залишається незмінним і лише інколи контролюється.