SU1060429A1

SU1060429A1 - Apparatus for working balls

Info

Publication number: SU1060429A1
Application number: SU823479150A
Authority: SU
Inventors: Петр Иванович Ящерицын; Игорь Павлович Филонов; Леонтий Антонович Олендер; Игорь Иванович Дьяков
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-08-05
Filing date: 1982-08-05
Publication date: 1983-12-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШАРИКОВ, содержащее привод, шпиндель инструмента, основание,в кот ром расположены цилиндрические вт ки дл размещени шариков, соедин ные посредством сопел и каналов с источником среды под давлением, отлич ающеес тем, что, с целью повышени качества и производительности обработки, в основании выполнены радиальные пазы, в которых расположены с возможностью возвратнопоступательного переме аени подпружиненные цилиндрические втулки, при этом основание установлено с возможностью врагдени рокруг оси шпиндел инструмента и св зано с приводом через введенные в устройство мальтийский механизм и дифференциальный механизм, центральна шестерн которого закреплена на основании, а водило и наружное зубчатое колесо кинематически св заны между собой g через мальтийский механизм.A DEVICE FOR TREATING BALLS, containing a drive, a tool spindle, a base, in which cylindrical inserts are arranged for placing balls, connected by means of nozzles and channels to a source of pressurized medium, characterized in that, in order to improve the quality and productivity of processing, radial grooves are made in the base, in which spring-loaded cylindrical sleeves are located with the possibility of reciprocating movement, the base being installed with the possibility of an enemy axis. The tool is connected with the drive through the Maltese mechanism and differential mechanism introduced into the device, the central gear of which is fixed on the base, and the carrier and the outer gear wheel are kinematically connected to each other g through the Maltese mechanism.

Description

Изобретение относитс к абразивной обработке и может быть использовано в подашпниковой, автотрактор ной , авиационной промишленности при окончательной обработке высокоточных шарикор. . ИзБостно устройство дл обработки шариков, размещенных в рабочей зоне, образованной торцовой поверхностью вращающегос дискового инструмента и внyтpeнни и поверхности ми цилиндрических втулок, св занных с камерой расширени сжатого воздух посредством сопел, причем втулки ус тановлены на приводных шестерн х. В данном устройстве обеспечиваетс обработка шариков во взвешенном сос то нии, что дает максимальное совмещение геометрического центра шари ка с его центром масс, а также обеспечиваетс возг-.южность приблизить скорость вращени д 1скового инструмента к скорост м высокоско-рОСТНОГО ШЛИфОВсЛНИЯ ll . Недостатками этого устройства в л ютс трудность достижени высоког качества обработки за счет наличи только двухосного вращени шарика врабочей зоне, т.е. вокруг оси,- на правлонной по радиусу дискового инструмйнта , и вертикальных осей, а также за счет неопределенностей во вращеики шарика вокруг указанных осей,, так как шарик находитс во з зеше ном состо нии и ,цл наличи днухоснюго вра1цер - Я в данной схеме -1еобхо,. ттобьг силы трени в зо-пе шарика с дисковым инстр мскаом блли равны силам прени в зо не контакта его с цилиндрической втулкой, в противном случае имеете TOJibKo одноосЕ-юе вращение.. Дл поо гередного врагдени шарика то вокруг оси, направленной по радиусу, то во руг вертикальной оси необходимо, чтобы соотношение сил трени в зоне контакта его е инструментом и втул-кой пс;сто ино мен лось. Кроме того, при больших скорост х дискового инструмепта ось абсолютного вращени iiiapHKa начпласгт стабнлизнроватьс , за счет гидроскопического эффекта, что отрицательно сказываетс на гео метрИтеской точности шарика. Целью изобретени вл етс повышек зе Kii recTBa обрабатываемых издел и про::1зводите.пьности процесса обрабе тки Указанна цель достигаетс те.1, что в устройстве дл обработки шариков , содержащем привод, шпиндель иггструмента, основгание, в котором расположены цилиндричесгсие втулки г дл разм-гйтени шариков, соединенные посредством сопел и каналов с ис точкнком среды под давлением,, основапие усганов.ггено с возможностью К13Б ДеПЧЯ вокруг оси дискового инструмента и св зано с приводом вращени через дифференциальный меканиэм , центральна шестерн которого з 1креплена на основании, а водило и наружное зубчатое колесо кинематически св заны между собой через мальтийский механизм с равным временем движени и поко , причем в осЕ ованик выполнены радиальные пазы, в которых установлены цилиндрические втулки с возможностью перемещени вдоль них и подпружинены к центру основани . На фиг. изображено устройство, осевой разрез; на фиг, 2 положение втулки при вращении наружного зубчатого колеса дифференциального механизма на .фиг.З - то же, при неподвижном наружном зубчатом колесе; на фиг„4 - разрез Д-Л на фиг Л; на - принципиальна схема обработки , Устро.йство содержит враш,аюм.ийс дисковый инструмент 1 (Ы,.;-,) с ксльцевым желобом 2, цилиндрические втулки 3 с размещенными Е них о.брабаты .в.ае.ми шариками 4, установленные в радиальных пазах 5 основани 6, внз тренние полостн которых св заны каналом 7 -с исто чгико. подачи среды под давлением и через каHia .:ribT 8:, 9 и .10 с вертикальными соплами 11. Между цилиндрическими втулкагли 3 и наружным кольцом 12 с ограничиаающимис выстуг/ами 13 установлены пружины 14 ск:ати . Основание б установлено с вос;И:.:иость:С вращени в корпусе 15 через дифференц;.;альиый г-текапизм, центральна шестерн 17 которого закреплена на основании б- а водило 8 с сателлитами 19 - .с злектродвигателем 16, причем ЕОДИ.ЛО 18 и наружное зубчатое колесо 20 кинематически св заны ,:ду собой через ше-старк 21, 22 п 23 и мальтийский ксхаанзм, содержаьий двухцеЕОлный aerryi- Kft дис.. 24 и чэткрйхпазовсш крест 25, кестко CBHsaHFjtjft с кару;кны;. зубчс тым колесом 20 .пифференциа. ;.;: низма . Устройство работ пат сл дующим образом. При вра;у,ении элеитрсдвнгател 16 вращение передаетс па зсли-чо 18 с сателлитами 19 и одковр.эменпо на ведущий диск 24 мальтийского механизма через шестерки 23, 22 и 23, врем поко которого раансз времени движени J Ведущий диск 24 приводит во врамение крест 25 п св занное с КИМ наружное зубчатое зсол« со 20 дифференциального мехавизмос. таким образом , посто нно вр5 ;:аетс водило 13 а периодическое вращение.- имеет наружное зубчатое колесо 20. при этом центральна шестерн 17,, а вместе с ней И основание б IILISIOT быстроеThe invention relates to abrasive machining and can be used in podaspnikovoy, autotractor, aviation industry in the final processing of high-precision ball. . A device for treating balls placed in the working area formed by the end surface of the rotating disk tool and the inside and the surface of the cylindrical sleeves connected to the expansion chamber of the compressed air by means of nozzles, the sleeves being mounted on the drive gears. This device provides the processing of balls in a suspended position, which gives the maximum alignment of the geometric center of the ball with its center of mass, and also provides the opportunity to approximate the speed of rotation of the 1 high-speed tool to the speeds of high-speed grinding and ll. The disadvantages of this device are the difficulty of achieving high quality processing due to the presence of only a biaxial ball rotation in the working area, i.e. around the axis, on the right-handed along the radius of the disk tool, and vertical axes, as well as due to uncertainties in the ball rotation around the indicated axes, since the ball is in its zest state and, due to the presence of a one-sided counter, I am in this scheme - 1ebho ,. ttobg friction force in the ball zo-ne with disk tool blades is equal to the forces of contact with the cylindrical sleeve, otherwise you have TOJibKo uniaxial-south rotation .. For successive enemy of the ball, then around the axis directed along the radius, In the vertical axis, it is necessary that the ratio of friction forces in the zone of contact between its f ee and the tool and the hub of the PS; In addition, at high speeds of the disk tool, the axis of absolute rotation iiiapHKa of the nucleus stabilizes, due to the hydroscopic effect, which adversely affects the geothermal accuracy of the ball. The aim of the invention is to increase the Kii recTBa of the products to be processed and produce :: enter. Processing process. The indicated objective is achieved by the fact that in the device for processing balls containing the drive, the tool spindle, the base in which the cylindrical sleeves r are located for - ball lines connected by means of nozzles and channels to the source of pressurized medium, the base of the guns with the possibility of К13Б ДПЧЯ around the axis of the disk tool and connected with the drive of rotation through the differential mec. the gear wheel of which is fastened on the base, and the carrier and outer gear are kinematically connected to each other through a Maltese mechanism with equal time of movement and rest, with radial grooves in which are mounted, in which cylindrical bushes are mounted and can be spring-loaded along them center of the base. FIG. the device is shown, axial section; FIG. 2 shows the position of the sleeve when the outer gear of the differential mechanism rotates in FIG. 3 — the same, with the external gear wheel stationary; FIG. 4 shows a section DL in FIG. L; on - a schematic processing scheme, Device contains Vrash, Ayum.iis disk tool 1 (S,.; -,) with xlice chute 2, cylindrical bushings 3 with ballons placed by E of them, 4, installed in the radial grooves 5 of the base 6, the internal cavities of which are connected by the channel 7 - with the source. supply medium under pressure and through a hose.: ribT 8 :, 9 and .10 with vertical nozzles 11. Springs 14 ck: imi are installed between cylindrical bushings 3 and outer ring 12 with limited extrusions / 13. The base b is installed with VES AND:.: Ist: C rotation in housing 15 through the differential;.; And the G-tekapizm, whose central gear 17 is fixed on the base, and led 8 with satellites 19 - with electromotor 16, and EODI .LO 18 and external gear wheel 20 are kinematically connected,: through themselves she-stark 21, 22 p 23 and Maltese x-Khaanism, containing two-circuit EOL aerryi-Kft dis. 24 and 25 cog wheel 20. Differentiation. ;.;: lows. Device works in the following way. When rotated by an eleatarsdvngatel 16, rotation is transmitted by pessley-cho 18 with satellites 19 and an odd-twisted emenpo to the drive disk 24 of the Maltese mechanism through sixes 23, 22 and 23, the rest time of which is the movement time j The driving disk 24 drives the cross 25 external ZSOL gear connected with CMM from 20 differential mechanism. thus, constantly standing 5;: drove 13 and the periodic rotation. - has outer gear wheel 20. while the central gear 17, and with it the base IILISIOT is fast

вращение в момент вращени зубчатого колеса 20, и втулки 3 вместе с шариками 4 под действием центробежных сил пере лелдаютс вдоль паза к периферии основани 6 до выступов 13, сжима при этом пружины 14 (фиг.2). В момент поко наружного зубчатого колеса 20 Основание б медленно вращаетс , центробежные силы уменьшаютс и пружины 14 поджимают втулки 3 к центру основани б (фиг.З). При подаче среды под давлением в канал 7 она поступает через каналы 8, 9 и 10 и сопла 11 во внутреннюю полость цилиндрических втулок 3 и воздействует на шарики 4 прижима их к торцу вращающегос инструмента 1, При его вращении производитс обработка шариков 4, В момент быстрого вращени основани б шарики 4 поджимаютс к наружной стороне желоба 2, враща сь со скорость ( вокруг оси I -I, наклонной к гори зонту дискового инструмента 1 (зона обработки на шарике показана штриховыми лини ми на фиг.2). При медленом вращении основани б шарик 4 перекатитс к внутренней стороне желоба 2, ось его вращени займет положение li-11. (фиг. 3) и зона обработки перекроет всю поверхность шарика . При перекатывании шарика 4 поперек желоба он совершает дополнительное вращение вокруг оси г (фиг,4). При вращении шарика 4 вокруг ООН 1 -Г илиП- П (фиг«2 и 3) со скорост ми, обычно иcпoльзye 4Ыми в гироскопических устройствах (например , при скорости дискового инструмента 35-50 м/с частота вращени шарика диаметром в один дюйм соответственно составл ет 2800038000 об/мин) , нар ду с указанным:движени г-ет шарика в рабочей зоне осуществл етс дополнительное его вращение за счет возникающего в этом случае гироскопического момента . Так как шарик 4 вместе с основанием о вращаетс вокруг оси дискового инструмента 1, то ось вращени шчэ.рвка I - 1 () или осьII -П (фиг.З) (т.е, его собственна осьthe rotation at the time of rotation of the gear wheel 20, and the bushings 3 together with the balls 4 under the action of centrifugal forces are transferred along the groove to the periphery of the base 6 to the projections 13, while compressing the springs 14 (Fig. 2). At the time of the rest of the outer gear 20, the base B slowly rotates, the centrifugal forces decrease, and the springs 14 press the sleeves 3 against the center of the base b (Fig. 3). When a medium is supplied under pressure to channel 7, it enters through channels 8, 9 and 10 and nozzles 11 into the internal cavity of cylindrical sleeves 3 and acts on the balls 4 pressing them to the end of the rotating tool 1. During its rotation, the balls 4 are machined. rotation of the base b, the balls 4 are pressed against the outer side of the chute 2, rotating with speed (around the axis I-I, inclined towards the horizon of the disk tool 1 (the machining area on the ball is shown by dashed lines in Fig. 2). With slow rotation of the base b ball 4 roll to the inside of chute 2, its axis of rotation will take the position li-11. (Fig. 3) and the treatment area will overlap the entire surface of the ball. When the ball 4 rolls across the chute, it performs additional rotation around the z axis (Fig. 4). 4 around the UN 1 -G or P-P (Figs. 2 and 3) at speeds typically 4 using them in gyroscopic devices (for example, when the speed of the disk tool is 35-50 m / s, the rotational speed of a ball with a diameter of one inch is respectively 2800038000 rpm), along with the above: the movement of the ball in the working area schestvl an additional rotation thereof due to arising in this case, the gyroscopic moment. Since the ball 4 together with the base o rotates around the axis of the disk tool 1, the axis of rotation I – 1 () or axis II –P (FIG. 3) (i.e., its own axis

вращени ) вращаетс вместе с шариком вокруг оси дискового инструмента 1 и в пространстве поворачиваетс вокруг оси b, при этом возникает гироскопический момент M. , который стремитс совместить собственную ось вращени шарика (ось 1- i или II-If в зависимости от положени шарика в желобе) с осью Ь , т.е. он стремитс дополнительно раз0 вернуть шарик вокруг оси t. В момент перекатывани шарика 4 поперек желоба 2 гироскопическа ось вращени шарика поворачиваетс вокруг оси 1 и в этом случае возни.кает новый гиро5 скопическиймомент Мг-2 f который стремитс совместить з ироскопическую ось шарика уже с осью 2 и развернуть шарик вокруг оси Ь .rotation) rotates with the ball around the axis of the disk tool 1 and rotates around the axis b in space, thus creating a gyroscopic moment M., which tends to combine its own axis of rotation of the ball (axis 1-i or II-If depending on the position of the ball in the groove ) with the b axis, i.e. he tends to additionally return the ball around the t axis. At the moment of rolling the ball 4 across the chute 2, the gyroscopic axis of rotation of the ball rotates around axis 1 and in this case the new gyroscopic moment of Mg-2 f appears which tends to combine the iroscopic axis of the ball already with axis 2 and turn the ball around the axis b.

Таким образом, подбором материалаThus, the selection of material

.дискового инструмента 1, давлени disc tool 1, pressure

0 рабочей среды и скорости вращени дискового инструмента 1 и основани б, от которых зависит величина гироскопического момента, можно добитьс момента, когда гироскопи5 ческий момент превысит момент сопро тивлени сил трени и осуществл етс дополнительное вращение шарика. Так, при по влении разворота шарика вокруг оси Ь по витс его разворот 0 working medium and speed of rotation of the disk tool 1 and the base b, on which the magnitude of the gyroscopic moment depends, you can achieve the moment when the gyroscopic moment exceeds the moment of resistance of the frictional forces and additional rotation of the ball occurs. So, when a ball turns around the axis b, it turns

0 вокруг оси i , и наоборот, при развороте оси вращени шарика 4 (гироскопической оси) в пространстве вокруг оси 1 по витс разворот его вок-руг оси Ь (абсолютное вращение ша5 рика в рабочей зоне, т.е. его многоосное вращение).0 around the axis i, and vice versa, when the axis of rotation of the ball 4 (the gyroscopic axis) is rotated in space around the axis 1, it turns its wok-auger of the axis b (absolute rotation of the ball in the working area, i.e. its multiaxial rotation).

Использование предлагаемого устройства обеспечивает повьлление качества обработки за счет гаранти0 рованного многоосного вращени шарика в рабочей зоне, т.е. вокруг трех его взаимно перпендикул рных осей, и повышение производительности обработки за счет наличи дополнитель5 ного вращени шариков в рабочей зоне . Кроме того, устройство позвол ет вести обработку шариков из высокотвердых материалов, используе ых в высокоточных и ответственных устройствах .The use of the proposed device ensures an increase in the processing quality due to the guaranteed multiaxial rotation of the ball in the working zone, i.e. around its three mutually perpendicular axes, and an increase in the productivity of processing due to the presence of additional rotation of the balls in the working area. In addition, the device allows the processing of balls of highly solid materials used in high-precision and critical devices.

00

Claims

• A DEVICE FOR PROCESSING BALLS, containing a drive, a tool spindle., A base in which cylindrical bushings for accommodating balls are located, connected by means of nozzles and channels to a pressure medium source, which, in order to improve the quality and processing performance, radial grooves are made at the base, in which spring-loaded cylindrical bushings are arranged with the possibility of reciprocating movement, while the base is mounted to rotate around the axis of the tongue It is connected with the drive through the Maltese mechanism and differential mechanism introduced into the device, the central gear of which is fixed to the base, and the carrier and the external gear are kinematically connected to each other through the Maltese mechanism.