Головка тангенціальна шліфувальна (варіанти)
Номер патенту: 29370
Опубліковано: 16.10.2000
Автори: Щелкунов Єгор Єлисейович, Вороной Віталій Степанович, Прищепа Микола Петрович
Формула / Реферат
1. Головка тангенціальна шліфувальна, що містить корпус, встановлений на шпінделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпінделя і подовжньої осі корпуса з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпуса валами, що мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шліфувальними брусками, оброблюючі поверхні яких встановлено в одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали, яка відрізняється тим, що точка перетинання осей валів і точка перетинання твірних поверхонь, по яким контактують між собою згадані кінематичні елементи, співпадають з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконано у вигляді зубчатих конічних колес, кінематично зв'язаних з копіром.
2. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих конічних коліс з копіром виконано у вигляді співвісного з копіром центрального конічного зубчатого колеса з розміщеним на ньому взаємодіючим з копіром двоплечим коромислом, причому центральне конічне зубчате колесо зачеплене через одне із згаданими зубчатими конічними колесами, що утворюють між собою замкнений кінематичний ланцюг.
3. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих конічних коліс з копіром виконано у вигляді двох співвісно з копіром встановлених центральних конічних зубчатих коліс з розміщеними на кожному з них двоплечими коромислами, які взаємодіють з копіром, а згадані зубчаті конічні колеса розімкнені між собою.
4. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих конічних коліс з копіром виконано у вигляді копіра з конічною робочою поверхнею, вісь якого суміщена з подовжньою віссю корпуса, причому конічна робоча поверхня копіра взаємодіє з, утворюючими між собою замкнений кінематичний ланцюг, згаданими зубчатими конічними колесами за допомогою змонтованих на них через одне зубчате колесо, конічних роликів.
5. Головка тангенціальна шліфувальна, що містить корпус, встановлений на шпінделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпінделя і подовжньої осі корпуса з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпуса валами, що мають можливість взаємно протилежного качання, суміжних у кожній парі, валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шліфувальними брусками, оброблюючі поверхні яких встановлено в одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали, яка відрізняється тим, що точка перетинання осей валів і точка перетинання твірних поверхонь, по яким контактують між собою згадані кінематичні елементи, співпадають з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконано у вигляді, змонтованих на валах, двоплечих важелів, що несуть на своїх плечах конічні ролики, на яких розміщено вільно тіла кочення, що контактують з робочою поверхнею копіра, твірні якої також перетинаються в центрі кульової пари, причому вісь обертання копіра суміщена з подовжньою віссю корпуса.
Текст
1. Головка тангенціальна шліфувальна, що містить корпус, встановлений на шпинделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпинделя і подовжньої осі корпуса з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпуса валами, що мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шлі фувальними брусками, оброблюючі поверхні яких встановлено в одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали, яка відрізняє ться тим, що точка перетинання осей валів і точка перетинання твірних поверхонь, по яким контактують між собою згадані кінематичні елементи, співпадають з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконано у вигляді зубчатих конічних колес, кінематично зв'язаних з копіром. 2. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих конічних колес з копіром виконано у вигляді співвісного з копіром центрального конічного зубчатого колеса з розміщеним на ньому взаємодіючим з копіром двоплечим коромислом, причому центральне конічне зубчате колесо зачеплене через одне із згаданими зубчатими конічними колесами, що утворюють між собою замкнений кінематичний ланцюг. 3. Головка за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих A (54) ГОЛОВКА ТАНГЕНЦІАЛЬНА ШЛІФУВАЛЬНА (ВАРІАНТИ) 29370 № 8, 1997 р.), що містить корпус, який самовстановлюється на шпинделі з рівнорозміщеними між собою, які мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шлі фувальними брусками, оброблюючи поверхні яких встановлені в одній площині, а привод качання валів являє собою шайбу, що качається і взаємодіє з двома незамкненими кінематично, не зв'язаними ланцюгами зубчатих коліс, змонтованих на валах, що качаються. Недоліком такої головки є те, що внаслідок качання шайби за синусоїдальним законом кутова швидкість качання валів зі шліфувальними брусками нерівномірна, що призводить до рівномірного зносу цих бр усків, нерівномірному їх заточуванню, а значить помітно знизиться якість і продуктивність обробки. Відома також найбільш близька за технічною суттю до головки тангенціальної шліфувальної (див. модель ОВК 4А 25 виробництва Одеського відкритого акціонерного товариства "Одеський завод радіально-свердлильних верстатів", розроблена у листопаді 1995 р. Головка тангенціальна шліфувальна, що містить корпус, встановлений на шпинделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпинделя і поздовжньої осі корпусу з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпусу валами, що мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шліфувальними брусками, оброблюючі поверхні яких встановлено в одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали. При цьому точка перетинання осей валів не співпадає з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконані у вигляді копіра з конічною робочою поверхнею, твірні якої також не співпадають з центром кульової пари, що взаємодіє з діжкоподібними роликами, змонтованими на плечах одних важелів, встановлених на валах, а важелі, суміжні з ними, також встановлені на валах, не мають цих роликів і взаємодіють із згаданими вище важелями за допомогою виконаних на них контактних площин, що одночасно взаємодіють з іншими роликами, змонтованими на тих же осях, що і діжкоподібні ролики. Точка перетинання осей роликів в свою чергу не співпадає з центром кульової пари. У зв'язку з тим, що в описаній конструкції центр кульової пари і точки перетинання осей валів не співпадають, система копір - ролики - важелі - бруски не врівноважена, що може призвести до заклинювання, крім того при передачі канального руху від одного важеля до іншого змінюється довжина плечей і кути качання суміжних важелів, внаслідок чого виникають ударні навантаження на копірі і необхідний монтаж додаткових зазорів між робочими поверхнями роликів і копіра; оскільки копір змонтовано на шпинделі, неможливо забезпечити беззазорне спряження робочих поверхонь одночасно із всіма роликами двоплечих важелів і в той же час забезпечити можливість качання корпусу на кульовій парі для самовстановлення, що призведе до виникнення в зазорах ударів, нерів номірності контакту і підвищення зносу робочих поверхонь копіра, роликів і площин важелів і, як наслідок, до зниження надійності та довговічності пристрою, а внаслідок нерівномірності режимів погіршення якості обробки і продуктивності праці. В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення конструкції головки тангенціальної шліфувальної, при якому за рахунок зміни конструкції кінематичних елементів, призначених для передачі руху з копіра на вали та зміни їх взаєморозташування і зв'язків з іншими елементами конструкції, забезпечується врівноваження системи, виключення зазорів між її елементами та непостійності контакту і, як наслідок, до підвищення надійності та довговічності пристрою, а також до покращення якості і підвищення продуктивності обробки. Ця задача на дату подання заявки може бути вирішена двома варіантами головки тангенціальної шліфувальної. Для вирішення цієї задачі згідно з першим варіантом в головці тангенціальній шліфувальній, що містить корпус, встановлений на шпинделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпинделя і поздовжньої осі корпусу з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпусу валами, що мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шлі фувальними брусками, оброблюючи поверхні яких встановлено в одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали. Згідно з винаходом точка перетинання осей валів і точка перетинання твірних поверхонь, по яких контактують між собою згадані кінематичні елементи, співпадають з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконано у вигляді зубчатих конічних коліс, кінематично зв'язаних з копіром. Крім того, кінематичний зв'язок кожного із згаданих зубчатих конічних коліс з копіром виконано у вигляді співвісного з копіром центрального конічного зубчатого колеса з розміщеним на ньому взаємодіючим з копіром двоплечим коромислом, причому центральне конічне зубчате колесо зачеплене через одне із згаданими зубчатими конічними колесами, що утворюють між собою замкнений кінематичний ланцюг, або у вигляді копіра з конічною робочою поверхнею, вісь якого суміщена з поздовжньою віссю корпусу, причому конічна робоча поверхня копіра взаємодіє з утворюючими між собою замкнений кінематичний ланцюг згаданими зубчатими конічними колесами за допомогою змонтованих на них через одне зубчате колесо конічних роликів. Згідно з другим варіантом в головці тангенціальній шліфувальній, що містить корпус, встановлений на шпинделі за допомогою кульової пари, центр якої розміщено на осі шпинделя і поздовжньої осі корпусу з рівнорозміщеними між собою і під кутом до осі корпусу валами, що мають можливість взаємно протилежного качання суміжних у кожній парі валів, осі яких перетинаються в одній точці, з закріпленими на них шліфувальними брусками, оброблюючі поверхні яких встановлено в 2 29370 одній площині, при цьому привод качання валів складається з копіра та привода його обертання, а робоча поверхня копіра взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра на вали, згідно з винаходом точка перетинання осей валів і точка перетинання твірних поверхонь, по яких контактують між собою згадані кінематичні елементи, співпадають з центром кульової пари, а кінематичні елементи виконано у вигляді змонтованих на валах двоплечих важелів, що несуть на своїх плечах конічні ролики, на яких розміщено вільно тіла кочення, що контактують з робочою поверхнею копіра, твірні якої також перетинаються в центрі кульової пари, причому вісь обертання копіра суміщена з поздовжньою віссю корпусу. Можливість досягнення нових технічних результатів, наведених ви ще, шляхом реалізації обох сукупностей ознак, що пропонуються, полягає у наступному. Оскільки осі валів перетинаються в одній точці - центрі кульової пари, яка лежить на осі шпинделя і поздовжній осі корпусу, а вони у поєднанні являють собою геометричну систему, що підкорюється законам системи сферичних координат з центром сфери, розміщеним в центрі кульової пари. В свою чергу в зачепленні зубчатих конічних коліс, розміщених на валах, контакт їх зубів здійснюється по твірних, які також перетинаються в центрі сфери (кульової пари) і таким чином кінематичні зв'язки конічних зубчатих коліс є вн утрішніми зв'язками, що також підкорюються сферичній системі координат. Таким чином із введенням центрального конічного колеса, що зачеплене через одне із згаданими зубчатими колесами валів, сферична система не порушується незалежно від осі, на якій вона розміщена (на осі шпинделя чи на осі корпусу), тому що всі твірні поверхонь зубів профілюються так, що вони перетинаються у вершині конуса колеса, тобто у центрі кульової пари. З ви щезгаданого можна зробити висновок, що якщо замість зубчатих конічних коліс використати систему важелів, то важелі повинні належати вищезгаданій сферичній системі. У запропонованому винаході осі роликів конічних коліс, осі роликів двоплечих важелів, розміщених на валах, є деякими твірними конусів з вершиною у центрі кульової пари (центрі сфери), що, як було показано вище, не порушує систему сферичних координат. Якщо тепер на осях розмістити конічні ролики, а на двох сусідніх конічних роликах вільно розмістити тіла кочення, твірні яких перетинаються в центрі сфери, то сферична система не порушиться. Система не буде порушена і тоді, коли робоча поверхня копіра, розміщеного на осі корпусу, буде дотична до поверхонь конічних роликів або тіл кочення, тому що її твірні перетинаються у центрі сфери. Сукупність зв'язків усередині єдиної сферичної системи, яку утворюють кінематичні елементи головки тангенціальної шліфувальної таким чином, не можуть порушитися при самовстановленні корпусу навколо центра кульової пари і тим самим забезпечується постійність контакту усіх частин головки, що приймають участь у передачі руху від копіра, який задав закон цього руху, до брусків, які обробляють поверхні виробів. Це в свою чергу гарантує безударну плавну роботу головки та брусків, що підвищує точність і якість обробки. На кресленнях зображено два варіанти пристрою, що пропонується, (по пп. 1-4 формули винаходу на фіг. 1-6; по п. 5 формули винаходу - на фіг. 7-8), при цьому: - на фіг. 1 - поздовжній розріз А-А кінематичної схеми на фіг. 2; - на фіг. 2 - те ж саме, вид зверху, привод умовно не показано; - на фіг. 3 - поздовжній розріз Б-Б кінематичної схеми на фіг. 4; - на фіг. 4 - те ж саме, вид зверху, привод умовно не показано; - на фіг. 5 - поздовжній розріз В-В кінематичної схеми на фіг. 6; - на фіг. 6 - те ж саме, вид зверху, привод умовно не показано; - на фіг. 7 - поздовжній розріз Г-Г кінематичної схеми на фіг. 8; - на фіг. 8 - те ж саме, вид зверху, привод умовно не показано. Головка тангенціальна шліфувальна (фіг. 1-8) містить встановлений на шпинделі 1 за допомогою кульової пари 2, центр якої розміщено на осі шпинделя 1, корпус 3 з рівномірно розташованими між собою в коловому напрямку і під кутом до поздовжньої осі корпусу з валами 4, що качаються і мають можливість взаємно протилежного качання суміжних в кожній парі валів 4, осі яких перетинаються в одній точці, що співпадає з центром кульової пари 2 з закріпленими на них шліфувальними брусками 5, привод качання валів 4 складається з копіра 6 і привода його обертання 7 (наприклад, редуктора, зв'язаного з копіром 6 жорстко (фіг. 1, 3) або поводком (фіг. 5-7), а робоча поверхня копіра 6 взаємодіє з кінематичними елементами, призначеними для передачі руху з копіра 6 на вали 4, які за варіантом (фіг. 1-6) виконані у вигляді зачеплених між собою зубчатих конічних коліс 8, змонтованих на валах 4 і утворюючих замкнений кінематичний ланцюг (фіг. 2, 6) або незамкнений (фіг. 4). Кінематичний зв'язок кожного із згаданих конічних зубчатих коліс 8 з копіром 6 виконано у вигляді співвісного з копіром 6 центрального конічного колеса 9 (фіг. 1, 2) з розташованим на ньому взаємодіючим з копіром 6 двоплечим коромислом 10, причому центральне конічне колесо 9 зачеплене через одне із згаданими конічними зубчатими колесами 8, що утворюють замкнений кінематичний ланцюг. Можливий варіант кінематичного зв'язку кожного із заданих зубчатих конічних коліс 9 з копіром 6 у вигляді двох співвісно з копіром 6 встановлених центральних коліс 9 (фіг. 3, 4) з розміщеними на кожному з них двоплечими коромислами 10, що взаємодіють з копіром 6, а згадані зубчаті конічні колеса 8 розімкнені між собою. Можливий також варіант кінематичного зв'язку кожного із згаданих зубчати х конічних коліс 8 з копіром 6, виконаний у вигляді копіра 6 з конічною робочою поверхнею, вісь якого суміщена з поздовжньою віссю корпусу, причому конічна робоча поверхня копіра 6 взаємодіє з утворюючими замкне 3 29370 ний кінематичний ланцюг зубчатими конічними колесами 8 за допомогою змонтованих на них через одне зубчате конічне колесо 8 конічних роликів 11. Кінематичні елементи, призначені для передачі руху з копіра 6 на вали 4 (фіг. 7-8) можуть бути також виконані у вигляді змонтованих на валах 4 двоплечих важелів 12, які несуть на своїх плечах конічні ролики 13, на яких розміщено вільно тіла кочення 14, (конічні ролики або кульки), що контактують з робочою поверхнею копіра 6, твірні якої перетинаються у центрі кульової пари 2, при цьому вісь обертання копіра 6 суміщена з поздовжньою віссю корпусу 3. Копір 6 закріплено на корпусі 3 за допомогою опор обертання 15. Головка тангенціальна шліфувальна працює таким чином. Її приєднують до шпинделя станка моделі LМ 600, що має осьову і поперечну подачі, шпинделем 1, при цьому корпус редуктора, використаного в якості привода обертання 7 копіра 6 запобігається від обертання (фіг. 1-8). Шпиндель головного руху станка передає обертальний рух шпинделю 1, а також осьову і поперечну подачі. Через кульову пару 2 з поводком (на кресленнях умовно і схематично показано як сферичну муфту) обертання передається корпусу 3, разом з яким обертається решта кінематичних елементів, змонтованих у корпусі 3: вали 4 з брусками 5, конічні зубчаті колеса 8 на валах 4 і центральне конічне зубчате колесо (колеса) 9 з двоплечим коромислом (коромислами) 10. Привод обертання 7 надає кутову швидкість копіру 6, яка відрізняється від кутової швидкості шпинделя 1 і таким чином копір 6 у відносному русі обертається відносно корпусу 6 із змонтованими в ньому згаданими вище кінематичними елементами (див. фіг. 1-4). Копір 6 у відносному обертанні за заданим законом руху передає качально-обертальне переміщення центральному конічному зубчатому колесу (колесам) 9 через двоплече коромисло 10, посаджене на центральному конічному колесі (колесах) 9 за допомогою обертальної пари. Від центрального конічного зубчатого колеса (коліс) 9 качально-обертальний рух передається на конічні зубчаті колеса 8, з якими вони зачеплені і завдяки цьому на вали 4 з брусками 5. У випадку, коли центральне конічне зубчате колесо 9 одне (фіг. 1-2), качальний рух з конічних зубчати х коліс 8, зачеплених з конічним зубчатим колесом 9, передається по замкненому кінематичному ланцюгу на конічні зубчаті колеса 8, що не мають зачеплення з центральним конічним зубчатим колесом 9. У випадку, коли центральних зубчати х конічних коліс два (фіг. 3-4) рух конічні зубчаті колеса 8 отримують безпосередньо від центрального зубчатого колеса 9, того, з яким вони зачеплені. У випадку, коли качальний рух на вали 4 (фіг. 5-6) передається від копіра 6, утворюючого качальний рух, посадженого за допомогою опор обертання 15 співвісно з поздовжньою віссю корпусу 3 і який має конічну робочу поверхню, копір 6 впливає на конічні ролики 11, а через них на одні конічні зубчаті колеса 8, на яких змонтовано на осях, що перетинаються у центрі кульової пари 2, конічні ролики 11 і по замкненому кінематичному ланцюгу на інші конічні зубчаті колеса 8, що сидять на валах 4 з брусками 5. У випадку, коли качальний рух на вали 4 (фіг. 5-6) передається від копіра 6, утворюючого качальний рух, посадженого за допомогою опор обертання 15 співвісно з поздовжньою віссю корпусу 3 і який має конічну робочу поверхню, копір 6 впливає на конічні ролики 11, а через них на одні конічні зубчаті колеса 8, на яких змонтовано на осях, що перетинаються у центрі кульової пари 2, конічні ролики 11, і по замкненому кінематичному ланцюгу на інші конічні зубчаті колеса 8, що сидять на валах 4 з брусками 5. У випадку, коли замість конічних зубчати х коліс 8 (фіг. 7-8) на вали 4 з брусками 5 посаджено двоплечі важелі 12, качальний рух від копіра 6, утворюючого качальний рух за заданим законом, і посадженого за допомогою опор обертання 15 співвісно з поздовжньою віссю корпусу 3 і що має конічну робочу поверхню, передається на вільно розміщені тіла кочення 14, які мають твірні, що перетинаються у центрі кульової пари 2. Тіла кочення 14 одночасно впливають на два конічних ролики 13, посаджені на осі, які перетинаються в центрі кульової пари 2 і розміщені на двох плечах двох суміжних двоплечих важелів 12, і передають качальний рух на двоплечі важелі 12. Таким чином при обертанні шпинделя 1 і при наявності осьової та поздовжньої подач бруски 5, отримуючи качальний рух відносно осей валів 4 і одночасно обертальний рух разом з корпусом 3, здійснюють обробку площини виробу, що оброблюється. Причому качання суміжних брусків 5 відбувається у двох протилежних напрямках у всіх варіантах запропонованої головки. При цьому, коли відбувається приробка нових брусків 5, коли поверхня, що обробляється, не перпендикулярна осі шпинделя 1 головки тангенціальної шліфувальної, здійснюється перекіс поздовжньої осі корпусу 3 відносно поверхні, що обробляється, і осі шпинделя 1 навколо єдиної точки центра кульової пари 2. А завдяки кінематичним зв'язкам по сферо-конічних поверхнях сферичної системи з центром у центрі кульової пари 2. Закон руху брусків 5, а також передача руху від копіра 6 не порушується в процесі роботи, забезпечуючи плавність, безударність роботи механізму головки, що в свою чергу підвищує надійність, довговічність пристрою, якість обробки і продуктивність праці. 4 29370 Фіг. 1 Фіг. 2 5 29370 Фіг. 3 Фіг. 4 6 29370 Фіг. 5 Фіг. 6 7 29370 Фіг. 7 Фіг. 8 8 29370 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюTangential polishing head (variants)
Автори англійськоюVoronoi Vitalii Stepanovych, Pryschepa Mykola Petrovych, Schelkunov Yehor Yelyseiovych
Назва патенту російськоюГоловка тангенциальная шлифовальная (варианты)
Автори російськоюВороной Виталий Степанович, Прищепа Николай Петрович, Щелкунов Егор Елисеевич
МПК / Мітки
МПК: B24B 41/00
Мітки: варіанти, тангенціальна, головка, шліфувальна
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-29370-golovka-tangencialna-shlifuvalna-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Головка тангенціальна шліфувальна (варіанти)</a>
Попередній патент: Механізм щелкунова для перетворення обертального руху в коливальний
Наступний патент: Спосіб приготування коньячних спиртів
Випадковий патент: Пристрій для контролю роботи технологічного об'єкту