Головка для магнітно-абразивної обробки

1. Головка для магнітно-абразивної обробки, що містить приводний та шпиндельний модулі, яка відрізняється тим, що приводний модуль жорстко закріплений за допомогою оправки на шпинделі верстата, такого як вертикально-фрезерний, на поверхні приводного модуля закріплені шпиндельні модулі, в яких розташовано шпиндель, на одному кінці якого розміщені оброблювані багатогранні пластини, а на другому - колесо, яке своєю робочою поверхнею контактує з робочою поверхнею стакана, нерухомо закріпленого на кінці пінолі шпиндельного вузла верстата. 2. Головка для магнітно-абразивної обробки за п. 1, яка відрізняється тим, що стакан виконано із ступінчасто розташованими робочими поверхнями, а приводний модуль має можливість переміщуватися вздовж осі оправки, яка закріплена в шпинделі верстата. 3. Головка для магнітно-абразивної обробки за п. 1, яка відрізняється тим, що шпиндель головки виконаний з двох частин, з'єднаних за допомогою гнучкого вала. UA (21) a200900331 (22) 19.01.2009 (24) 10.11.2010 (46) 10.11.2010, Бюл.№ 21, 2010 р. (72) МАТЮХА ПЕТРО ГРИГОРОВИЧ, ПОЛІЩУК ВОЛОДИМИР СИДОРОВИЧ, ГУСЄВ ВОЛОДИМИР ВЛАДИЛЕНОВИЧ, ХРЕБТОВ АРКАДІЙ ОЛЕГОВИЧ, БУРДІН ОЛЕКСАНДР ВАЛЕНТИНОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ", НАУКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР "РЕАКТИВЕЛЕКТРОН" НАН УКРАЇНИ (56) US 4186528 A; 05.02.1980 US 4615145 A; 07.10.1986 US 4173851 A; 13.11.1979 US 4240229 A; 23.12.1980 US 2915852 A; 08.12.1959 US 2899777 A; 18.08.1959 UA 78782 C2; 25.04.2007 UA 25441 A; 30.10.1998 UA 76113 C2; 17.07.2006 UA 20139 A; 25.12.1997 Гейчук В.Н., Майборода B.C., Ульяненко Н.В. Магнитно-абразивная обработка неперетачиваемых C2 2 (19) 1 3 на нижньому торці корпусу приводного модуля і має радіально розташовані на підшипникових опорах вали, на вхідних кінцях яких закріплені конічні колеса, що знаходяться в зачеплені з центральним конічним колесом приводного модуля, і шпиндельні блоки, які рівномірно розташовані по колу на периферії роздавального модуля, і які складаються з послідовно з'єднаних між собою з можливістю кутового переміщення відносно один одного кутового, проміжного та шпиндельного модулів з робочими шпинделями, при цьому кожний вихідний вал роздавального модуля з'єднаний з робочим шпинделем шпиндельного блоку кінематичним ланцюгом передач, а міжмодульні з'єднання кутового, проміжного та шпиндельного модулів є взаємозамінними, крім того на поворотній плиті встановлено додаткове паразитне колесо між основним паразитним колесом та гітарою змінних коліс з можливістю його зачеплення з центральним циліндричним колесом, минаючи основне паразитне колесо, а центральне конічне колесо встановлено в роздавальному модулі на валу, який з'єднаний з вихідним валом приводного модуля. Недоліком конструкції є складність налагоджування гітари змінних коліс, а також низька надійність у зв'язку з великою кількістю кінематичних ланцюгів. В якості прототипу прийнята головка для МАО твердосплавних непереточуваних пластин [Магнитно-абразивная обработка неперетачиваемых твердосплавных пластин. / В.Н. Гейчук, B.C. Майборода, Н.В. Ульяненко. / Вестник НТТУ «КПИ». Машиностроение. - 2002г.; вып. 43, с. 118-121.], яка складається з приводного модуля з механізмом відбору потужності, що складається з нерухомого центрального циліндричного колеса, встановленого на оправці на підшипниках, та паразитного зубчастого колеса, встановленого на поворотній відносно оправки плиті і з'єднаного з однієї сторони з центральним циліндричним колесом і, з іншої сторони, з гітарою змінних коліс приводного модуля та центральним конічним колесом, встановленим у приводному модулі роздавального модуля, встановленого на нижньому торці приводного модуля, і який має радіально розташовані на підшипникових опорах вали, на вхідних кінцях яких закріплені конічні колеса, що находяться в зачеплені з центральним конічним колесом приводного модуля; шпиндельних блоків, які рівномірно розташовані по колу на периферії роздавального модуля, і які складаються з послідовно з'єднаних між собою з можливістю кутового переміщення відносно один одного кутового, проміжного та шпиндельного модулів з робочими шпинделями, при цьому вихідний кінець кожного вала роздавального модуля з'єднаний з робочим шпинделем шпиндельного блоку кінематичним ланцюгом передач і міжмодульні з'єднання проміжного та шпиндельного модулів є взаємозамінними. Недоліком конструкції цієї головки є складність налагоджування гітари змінних коліс, а також низька надійність у зв'язку з великою кількістю кінематичних ланцюгів. 92533 4 В основу винаходу поставлена задача вдосконалення конструкції головки для МАО шляхом зміни конструктивних елементів, що збільшують надійність роботи головки за рахунок скорочення кількості кінематичних ланцюгів при тих же експлуатаційних характеристиках. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в конструкції головки для МАО, що містить приводний та шпиндельний модулі, згідно заявки, приводний модуль жорстко закріплений за допомогою оправки на шпинделі верстата, наприклад вертикально фрезерного, на поверхні приводного модуля закріплені шпиндельні модулі, в яких розташований шпиндель, на одному кінці якого розміщені оброблювані багатогранні пластини, а на другому - колесо, яке своєю робочою поверхнею контактує з робочою поверхнею стакана, нерухомо закріпленого на кінці пінолі шпиндельного вузла верстата. Ознаками, які відрізняють заявлену головки для МАО є: приводний модуль жорстко закріплений за допомогою оправки на шпинделі верстата, наприклад вертикально фрезерного і на поверхні приводного модуля закріплені шпиндельні модулі, в яких розташовані шпиндель, на одному кінці якого розміщені оброблювані багатогранні пластини, а на другому - колесо, яке своєю робочою поверхнею контактує з робочою поверхнею стакана, нерухомо закріпленого на кінці пінолі шпиндельного вузла верстата. В запропонованій конструкції головки для МАО підвищення надійності роботи забезпечується ознакою, яка відрізняє заявлену головку для МАО. Так, безпосереднє контактування робочих шпинделів зі стаканом, який закріплений на пінолі верстата в декілька раз зменшує кількість зубчатих колес в кінематичному ланцюгу, що забезпечує підвищення надійності роботи МАО, яка характеризується, як відомо, здобутком ймовірностей відмов кожної пари зубчатих колес кінематичного ланцюга. Якщо діапазон зміни швидкостей шпинделя вертикально фрезерного верстату недостатній, його можливо розширити за рахунок стакану із ступінчасто розташованими робочими поверхнями, а також надання приводному модулю можливості переміщення вздовж осі оправки, яка закріплена в шпинделі верстата. При необхідності забезпечення кута атаки між передньою поверхнею оброблюваної твердосплавної непереточуваної пластини та вектору швидкості головного руху, шпиндель головки виконаний з двох частин, з'єднаних за допомогою гнучкого валу, На Фіг.1 показано конструкцію головки для МАО в перерізі; на Фіг.2 - переріз А-А головки для МАО на Фіг.1; на Фіг.3 - показаний вид Б на шпиндельну головку на Фіг.1; на Фіг.4 - варіант виконання шпиндельної головки з гнучким валом; на Фіг.5 - положення шпиндельної головки під кутом для забезпечення кута атаки. 5 Головка для магнітно-абразивної обробки складається з приводного модуля, який, як варіант виконання, являє собою диск 1, жорстко закріплений в шпинделі 2 верстата за допомогою оправки 3. На торцевій поверхні приводного диска 1 рівномірно по колу розташовані шпиндельні модулі 4, в яких розташовані шпинделі 5 на одному кінці яких розміщені оброблювані багатогранні пластини 6, на другому - колесо 7. Колесо 7 своєю робочою поверхнею контактує з робочою поверхнею стакана 8, який нерухомо закріплений на пінолі 9 шпиндельного вузла верстата. Стакан має ступінчасто розташовані робочі поверхні 10, 11, з якими може контактувати колесо 7 відповідного діаметру. Для утворення кута атаки шпиндель має можливість повертатися на необхідний кут за рахунок виконання шпинделю 5 з двох частин, з'єднаних за допомогою гнучкого валу 12. Складання головки для МАО виконується таким чином. Спочатку виконується зборка шпиндельних модулів 4, в корпус яких встановлюється на підшипниках шпинделі 5, а на їх протилежних кінцях встановлюється колесо 7. На піноль верстату встановлюється стакан 8 а в шпиндель 2 верстата на оправці 3 встановлюється диск 1. Потім рівномірно по колу закріпляються шпиндельні модулі 4 (якщо необхідно, пружно), а на робочій кінець закріплюються оброблювані багатогранні пластини 92533 6 6. При малих кутах атаки γ можуть використовуватися суцільні шпинделі 5, а при збільшених кутах атаки ( = 15°-30°) використовуються шпинделі, які виконані з двох частин і з'єднані гнучким валом. Головка для МАО готова до роботи. Працює головка для МАО наступним чином: включається привод головного руху верстата при цьому диск 1 починає обертатися і за рахунок контактування робочих поверхонь диска 8 с колесом 7 починають обертатися шпинделі 5 з закріпленими на них пластинами 6. Головка разом зі шпинделями переміщується вниз до тієї пори поки оброблювані пластини не зануряться в кільцеву магнітну систему, заповнену абразивним порошком. Після закінчення обробки головка перемішується вгору, виключається привод шпинделя верстату і оброблені пластини замінюють на оброблювані. Запропонована головка для МАО може застосовуватись при обробці непереточуваних багатогранних пластин, свердел і таке інше. За рахунок підвищення надійності роботи скорочується час на технічне обслуговування на 20-25%. Собівартість виготовлення запропонованої головки для МАО значно менша в порівнянні з прототипом за рахунок спрощення конструкції. 7 92533 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 92533 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601