RU2215634C2 - Method and apparatus for working annular surfaces - Google Patents
Method and apparatus for working annular surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215634C2 RU2215634C2 RU2000102540/02A RU2000102540A RU2215634C2 RU 2215634 C2 RU2215634 C2 RU 2215634C2 RU 2000102540/02 A RU2000102540/02 A RU 2000102540/02A RU 2000102540 A RU2000102540 A RU 2000102540A RU 2215634 C2 RU2215634 C2 RU 2215634C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- spindle
- grinding
- housing
- around
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для обработки кольцевых, преимущественно, уплотнительных поверхностей корпусов клиновых задвижек при их ремонте, в том числе, и в условиях полевых передвижных мастерских. The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended for the treatment of annular, mainly sealing surfaces of valve gate housings during their repair, including in the conditions of field mobile workshops.
Известны способы и устройства для обработки кольцевых уплотнительных поверхностей в корпусах задвижек. Но достижимая на них плоскостность кольцевой поверхности, точность угла и высоты клиновой камеры не позволяет получать взаимозаменяемость корпусов и клиньев при заданном уровне герметичности. Необходимая точность клинового соединения достигается при этом индивидуальной подгонкой клина с применением ручного высококвалифицированного труда. Known methods and devices for processing annular sealing surfaces in valve bodies. But the flatness of the annular surface achievable on them, the accuracy of the angle and height of the wedge chamber does not allow to obtain interchangeability of bodies and wedges at a given level of tightness. The required accuracy of the wedge connection is achieved by individual adjustment of the wedge using highly skilled manual labor.
Известен станок для обработки поверхностей, содержащий связанную с механизмом осевой подачи хонголовку, связанную посредством ведущего вала планетарного редуктора со шпинделем станка, и стол для закрепления обрабатываемой детали, снабженной закрепленной на ведущем валу редуктора инструментальной оправкой с пазом и закрепленным на шпинделе жестким упором, а также фиксаторами, расположенными в корпусе редуктора, один из которых подпружинен и сопряжен с указанным пазом инструментальной оправки, а другой установлен с возможностью взаимодействия с указанным жестким упором и сопряжен с дополнительно введенным в станок и закрепленным на шпинделе фиксаторным гнездом, при этом планетарный редуктор выполнен с ведомым валом, а механизм осевой подачи выполнен в виде установленного подвижно без вращения на ведущем валу редуктора стакана и размещенной в нем тарированной пружины, причем указанный стакан шарнирно соединен с хонголовкой, а стол выполнен с двумя крестообразными направляющими (а.с. СССР 1683992, МКИ5 В 24 В 33/055, 1991 г.).A known machine for surface treatment, containing a hung head associated with an axial feed mechanism, connected by means of a planetary gear drive shaft with a machine spindle, and a table for securing a workpiece equipped with a tool holder fixed to the gear drive shaft with a groove and a hard stop fixed to the spindle, and clamps located in the gear case, one of which is spring-loaded and mated with the specified groove of the tool holder, and the other is installed with the possibility of inter the action with the specified hard stop and is coupled to the fixing socket additionally inserted into the machine and mounted on the spindle, while the planetary gearbox is made with a driven shaft, and the axial feed mechanism is made in the form of a cup reducer mounted movably without rotation on the drive shaft and a calibrated spring located in it moreover, said glass is pivotally connected to a hongolovka, and the table is made with two cruciform guides (AS USSR 1683992, MKI 5 V 24
Известно устройство для обработки поверхностей, содержащее основание с приводом, связанную с ним инструментальную головку с держателем инструмента, подпружиненный относительно головки нажимной диск и центрирующую опорную втулку и снабженную по крайней мере четырьмя дополнительными держателями инструмента и механизмом центровки головки относительно втулки, выполненной разрезной, на нажимном диске выполнены радиальные лепестки по числу держателей, а держатели и пружины расположены по окружности головки из условия их чередования (а.с. СССР 1790479, МКИ5 В 24 В 23/02, 1993 г.).A device for surface treatment is known, comprising a base with a drive, a tool head associated with it with a tool holder, a pressure plate spring-loaded relative to the head and a centering support sleeve and provided with at least four additional tool holders and a head alignment mechanism relative to the sleeve, made split, on the pressure the disk is made of radial petals in the number of holders, and the holders and springs are located around the circumference of the head from the condition of their alternation (a.c USSR 1790479, MKI 5 V 24
Известен также способ восстановления запорного узла, заключающийся в пригонке взаимного расположения рабочих поверхностей клина и седел с последующей фиксацией седел друг относительно друга в запорном узле, при этом пригонку клина и седел осуществляют вне корпуса запорного узла по максимальному размеру образующей седла от бурта седла до рабочей поверхности клина, при этом фиксацию седел относительно клина осуществляют развальцовкой или вклеиванием, а пригонку взаимного расположения рабочих поверхностей клина и седел в запорном узле осуществляют на устройстве, содержащем подвижную и неподвижную опоры, в которых выполняют гнезда под седла (патент РФ 2007288, MKИ5 B 23 P 6/00, 1994 г.).There is also known a method of restoring the locking assembly, which consists in fitting the relative position of the working surfaces of the wedge and seats, followed by fixing the saddles relative to each other in the locking assembly, while fitting the wedge and seats outside the housing of the locking assembly according to the maximum size of the saddle forming from the saddle shoulder to the working surface wedge, while fixing the saddles relative to the wedge is carried out by flaring or gluing, and fitting the relative position of the working surfaces of the wedge and saddles in the locking unit carried out on a device containing a movable and fixed supports, which perform seats for saddles (RF patent 2007288, MKI 5 B 23
Недостатками аналогов являются ограниченные функциональные возможности и применение ручного высококвалифицированного труда. The disadvantages of analogues are limited functionality and the use of highly skilled manual labor.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ обработки на специальных станках мод. СПА-1 или СПК-1, выпускаемых ЗАО "Гакс-РЕМАРМ", по которому производят установку и закрепление на верхний фланец обрабатываемого корпуса с расположением шпинделя и режущих инструментов в области верхнего отверстия (Каталог НПО "ГАКС-АРМСЕРВИЗ", Коммерческое предложение 007-9 "Оборудование, оснастка, стенды, комплексы, документация для ремонта трубопроводной арматуры". 1997 г. ). Вследствие этого и того, что область нижнего отверстия закрыта корпусом, доступ в зону обработки имеется только со стороны бокового отверстия через узкую клиновую камеру. Это не позволяет без снятия станка от фланца обрабатываемого корпуса производить смену инструментов. Здесь угол клина регулируется с помощью шаблона поворотом шпиндельного узла вокруг оси, перпендикулярной плоскости угла клина. Выверку шпинделя относительно центра кольцевой поверхности производят с помощью механизма горизонтального перемещения вдоль плоскости клина и передвижением всего станка вместе со столом по фланцу обрабатываемого корпуса. Выверку производят эвристическим путем, визуально, без приборов. Из-за отсутствия для регулировки положения шпинделя еще одного поворота вокруг оси, направленной вдоль плоскости клина, выверка обрабатываемой плоскости относительно шпинделя не может быть точно сделана. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is a processing method on special machines mod. SPA-1 or SPK-1 manufactured by Gaks-REMARM CJSC, which installs and fastens to the upper flange of the machined case with the spindle and cutting tools in the upper hole area (Catalog of NPO GAKS-ARMSERVIZ, Commercial offer 007- 9 "Equipment, tooling, stands, complexes, documentation for repair of pipeline valves. 1997). Due to this and the fact that the area of the lower hole is closed by the housing, access to the treatment area is available only from the side of the side opening through a narrow wedge chamber. This does not allow changing the tools without removing the machine from the flange of the machined case. Here, the wedge angle is adjusted using the template by rotating the spindle assembly about an axis perpendicular to the plane of the wedge angle. Alignment of the spindle relative to the center of the annular surface is carried out using the mechanism of horizontal movement along the plane of the wedge and the movement of the entire machine together with the table along the flange of the workpiece. Reconciliation is carried out heuristically, visually, without instruments. Due to the absence of one more rotation around the axis directed along the wedge plane to adjust the spindle position, the alignment of the machined plane with respect to the spindle cannot be accurately done.
Таким образом, указанный способ обработки включает в себя повторяющиеся циклы следующих операций: установку, выверку шпинделя относительно нижней обрабатываемой поверхности (далее - нижней поверхности) и закрепление обрабатываемого корпуса (далее - корпуса) со станком, обточку нижней поверхности установленным на борштанге резцовой головкой одним радиально передвигающимся резцом (далее - обточка нижней поверхности), поворот шпинделя и выверка его относительно верхней обрабатываемой поверхности (далее - верхней поверхности), обточку верхней поверхности, открепление и снятие станка с корпуса, замена борштанги с резцовой головкой на шлифовальную головку, установка, выверка шпинделя относительно нижней поверхности и закрепление корпуса со станком, шлифование нижней поверхности шлифовальной головкой с несколькими абразивными кругами, имеющими автономные приводы и принудительную осевую подачу, открепление и снятие станка с корпуса, замена шлифовальной головки на доводочную головку, установку, выверку шпинделя относительно нижней поверхности и закрепленные корпуса со станком, доводку нижней поверхности доводочной головкой со свободно вращающимися абразивными кругами, снятие доводочной головки, замену ее и доводку нижней поверхности доводочным диском с жестко закрепленными абразивными элементами, замена доводочного диска притиром и притирку нижней поверхности. Thus, this processing method includes repeating cycles of the following operations: installation, alignment of the spindle with respect to the lower surface to be treated (hereinafter referred to as the lower surface) and fixing of the body to be machined (hereinafter referred to as the body) with the machine, turning of the lower surface by a radial head mounted on a boring bar by one a moving cutter (hereinafter referred to as turning of the lower surface), turning the spindle and aligning it with respect to the upper machined surface (hereinafter referred to as the upper surface), turning surface, detaching and removing the machine from the housing, replacing the boring bar with a cutting head on the grinding head, installing, aligning the spindle with respect to the lower surface and securing the housing with the machine, grinding the lower surface with a grinding head with several abrasive wheels having independent drives and forced axial feed, detaching and removing the machine from the housing, replacing the grinding head with a lapping head, installation, alignment of the spindle with respect to the lower surface, and fixed housings with Ankom, finishing the lower surface with a grinding head with freely rotating abrasive wheels, removing the grinding head, replacing it and finishing the lower surface with a grinding disk with rigidly fixed abrasive elements, replacing the grinding disk with grinding and grinding of the lower surface.
Затем производят открепление станка, переворот корпуса, установку шлифовальной головки, установку, выверку и закрепление станка на корпусе, шлифование верхней поверхности (после поворота корпуса верхняя и нижняя поверхности поменялись местами), открепление станка, установку доводочной головки, установку, выверку и закрепление станка, доводку доводочным диском, установку и притирку притиром, снятие станка и установку нового корпуса. Далее цикл повторяют. Then, the machine is detached, the housing is turned over, the grinding head is installed, the machine is aligned, the machine is aligned and secured, the upper surface is grinded (the upper and lower surfaces are swapped after turning the body), the machine is detached, the finishing head is installed, the machine is aligned, aligned and secured, debugging with a lapping disk, lapping and grinding, removal of the machine and installation of a new housing. Next, the cycle is repeated.
В данном способе контроль качества обрабатываемой поверхности (плоскостность, угол и высота клиновой камеры) на рабочем месте без открепления станка не предусматривается. In this method, quality control of the treated surface (flatness, angle and height of the wedge chamber) at the workplace without detaching the machine is not provided.
Исходя из вышеизложенного прототип имеет следующие недостатки. Based on the foregoing, the prototype has the following disadvantages.
1. Отсутствует возможность получения необходимой точности выверки шпинделя относительно плоскости обрабатываемой поверхности, что приводит к неравномерности снимаемого припуска и уменьшению производительности и точности обработки. 1. There is no possibility of obtaining the necessary accuracy of the alignment of the spindle relative to the plane of the machined surface, which leads to unevenness of the removed allowance and a decrease in productivity and accuracy of processing.
2. Не предусмотрен контроль качества обрабатываемой поверхности после каждой операции механической обработки без снятия корпуса со станка, что не позволяет своевременно вводить корректировку режимов обработки для получения необходимой точности и производительности. 2. There is no quality control of the processed surface after each machining operation without removing the case from the machine, which does not allow timely adjustment of processing modes to obtain the necessary accuracy and productivity.
3. Не предусмотрена возможность замены инструментов на шпинделе станка без нарушения взаимного базирования станка и корпуса, что препятствует получению необходимой точности и производительности обработки. 3. It is not possible to replace tools on the machine spindle without violating the mutual basing of the machine and the casing, which prevents obtaining the necessary accuracy and processing performance.
4. Обточка корпуса производится борштангой с одним радиально передвигающимся резцом, что создает одностороннее усилие резания, деформирующее систему, уменьшая тем самым точность и производительность обработки. 4. The turning of the body is carried out by a boring bar with one radially moving cutter, which creates a one-sided cutting force, deforming the system, thereby reducing the accuracy and productivity of processing.
5. При обработке кольцевой поверхности абразивными элементами (шлифование, доводка и притирка) абразивные зерна движутся по траекториям, не позволяющим в полной мере осуществлять свои режущие возможности. 5. When treating the annular surface with abrasive elements (grinding, lapping and grinding), abrasive grains move along trajectories that do not allow to fully realize their cutting capabilities.
6. Эвристические методы выверки и отсутствие межоперационного контроля препятствуют автоматизации процесса обработки. 6. Heuristic reconciliation methods and the lack of interoperational control impede the automation of the processing process.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей. The problem to which the invention is directed is the expansion of functionality.
Поставленная задача решается тем, что в способе обработки кольцевых уплотнительных поверхностей корпусов клиновых задвижек, включающем операции базирования и закрепления корпуса клиновой задвижки и обточки, шлифования и доводки нижней и верхней уплотнительных кольцевых поверхностей упомянутого корпуса с помощью сменных инструментов, установленных на шпинделе, в отличие от прототипа, способ содержит повторяющийся цикл операций, который включает базирование и закрепление корпуса в исходном положении, характеризуемом неподвижной системой координат XYZ, на двунаклонной и передвижной столешнице с расположением шпинделя в области нижнего отверстия этого корпуса, связанного с системой координат Х1Y1Z1, наклон столешницы на угол α вокруг оси Y, перемещение стола по оси X1 на величину:
S1=(Hc+Hd)•sinα,
где Нс - расстояние от оси Y до торца корпуса;
Hd - расстояние от торца корпуса 1 до центра Он нижней поверхности;
выверку нижней поверхности измерительной головкой регулировкой наклона стола вокруг оси Х2, параллельной оси Х, обточку нижней поверхности, вращающейся резцовой головкой, по крайней мере с двумя противоположно расположенными и радиально перемещающимися резцами, контроль обработанной поверхности измерительной головкой, шлифование нижней поверхности шлифовальными головками с принудительно вращающимися абразивными кругами с принудительной осевой подачей, имеющими сложное движение абразивных зерен в результате сложения трех вращений вокруг трех параллельных осей с некратным соотношением частот вращений, контроль, доводку доводочными головками нижней поверхности со свободно вращающимися абразивными кругами, которые прижимаются осевым регулируемым усилием к обрабатываемой поверхности и имеют сложное движение абразивных зерен, получаемое сложением двух вращений вокруг двух параллельных осей с некратным соотношением частот вращений (далее - доводка доводочными головками), контроль, доводка доводочными дисками нижней поверхности с неподвижно установленными на ней абразивными элементами, которые прижимаются осевым регулируемым усилием и имеют сложное движение абразивных зерен, получаемое сложением двух вращений вокруг двух параллельных осей с некратным соотношением частот вращений (далее - доводку доводочными дисками), контроль, доводку притирами нижней поверхности, контроль, поворот столешницы в положение обработки верхней поверхности вокруг оси Y на угол (α+β), перемещение столешницы по оси X1 на величину
(S1+S2)=[(Hc+Hd)Sinα+(Hc+Hd+Ak)Sinβ],
где Нc - расстояние от оси Y до торца корпуса;
Hd - расстояние от торца корпуса 1 до центра Он нижней поверхности;
Ak - расстояние между верхней Ов и нижней Он точками;
обточку верхней поверхности, контроль, шлифование верхней поверхности, контроль, доводку верхней поверхности доводочными головками, контроль, доводку доводочными дисками верхней поверхности, контроль, притирка верхней поверхности, контроль, возврат в исходное положение поворотом стола вокруг оси Y на угол β и его перемещением вдоль оси X1 на величину S2= (Hc+Hd+Ak)Sinβ, снятие корпуса.The problem is solved in that in the method of processing the annular sealing surfaces of the wedge gate valve bodies, including the operation of basing and fixing the wedge gate valve body and turning, grinding and fine-tuning the lower and upper sealing ring surfaces of the said housing using interchangeable tools mounted on the spindle, unlike prototype, the method contains a repeating cycle of operations, which includes basing and securing the housing in its original position, characterized by a fixed system XYZ coordinate theme, on a two-inclined and movable worktop with a spindle in the area of the lower hole of this housing associated with the coordinate system X 1 Y 1 Z 1 , the countertop is tilted by an angle α around the Y axis, the table is moved along the X 1 axis by the amount:
S 1 = (H c + H d ) • sinα,
where H with - the distance from the Y axis to the end of the housing;
H d - the distance from the end of the
alignment of the lower surface with a measuring head by adjusting the inclination of the table around the X axis 2 parallel to the X axis, turning of the lower surface with a rotating cutter head with at least two oppositely located and radially moving cutters, control of the treated surface with a measuring head, grinding of the lower surface with grinding heads with forced rotating abrasive wheels with forced axial feed, having a complex movement of abrasive grains as a result of the addition of three th around three parallel axes with a multiple ratio of rotational frequencies, control, fine-tuning by the finishing heads of the lower surface with freely rotating abrasive wheels, which are pressed by an axial adjustable force to the work surface and have a complex movement of abrasive grains obtained by adding two rotations around two parallel axes with a multiple ratio rotation frequencies (hereinafter referred to as lapping by lapping heads), control, lapping by lapping discs of the lower surface with motionless mounted on th abrasive elements, which are pressed by an axial adjustable force and have a complex movement of abrasive grains obtained by adding two rotations around two parallel axes with a multiple ratio of rotation frequencies (hereinafter referred to as lapping by grinding discs), control, lapping by grinding in the lower surface, control, turning the tabletop into position processing the upper surface around the Y axis by an angle (α + β), moving the countertop along the X axis by 1
(S 1 + S 2 ) = [(H c + H d ) Sinα + (H c + H d + A k ) Sinβ],
where N c is the distance from the Y axis to the end of the housing;
H d - the distance from the end of the
A k is the distance between the upper O in and lower O n points;
turning of the upper surface, control, grinding of the upper surface, control, finishing of the upper surface with finishing heads, control, finishing of the grinding discs of the upper surface, control, grinding of the upper surface, control, returning to the initial position by turning the table around the Y axis by angle β and moving it along axis X 1 by the value of S 2 = (H c + H d + A k ) Sinβ, removal of the housing.
Поставленная задача достигается также тем, что в станке для обработки кольцевых уплотнительных поверхностей корпусов клиновых задвижек при их ремонте, содержащем столешницу, шпиндельный узел и набор сменяемых инструментов для обточки, шлифования и доводки нижней и верхней поверхностей этого корпуса, в отличие от прототипа, столешница станка выполнена с возможностью поворота вокруг взаимно перпендикулярных осей Y неподвижной системы координат XYZ, характеризующей исходное положение корпуса, и Х2, параллельной оси Х, и поступательного ее перемещения вдоль оси X1 системы координат Х1Y1Z1, связанной с корпусом, а шпиндельный узел расположен в области нижнего отверстия корпуса и жестко закреплен к неподвижному основанию стола с возможностью вращения и поступательного перемещения вдоль оси Z с помощью приводов и механических передач, а также с возможностью последовательного закрепления и снятия через области верхнего и бокового отверстия клиновой камеры корпуса без изменения его положения относительно шпинделя измерительной головки, резцовой головки, шлифовальной головки, доводочной головки, доводочного диска, притира.The task is also achieved by the fact that in the machine for processing the annular sealing surfaces of the valve body of the valves during their repair, containing a tabletop, spindle assembly and a set of interchangeable tools for turning, grinding and finishing the lower and upper surfaces of this body, in contrast to the prototype, the tabletop of the machine is pivotable about mutually perpendicular axes Y fixed coordinate system XYZ, characterizing the initial body position and X 2 parallel to the X axis and the translational e displacement along the axis X 1 of the system of coordinates X 1 Y 1 Z 1, associated with the housing and spindle assembly is positioned in the bottom opening body and rigidly secured to the fixed frame section rotatably and translational movement along the axis Z by means of drives and a mechanical transmission, and also with the possibility of sequentially fixing and removing through the upper and side holes of the wedge chamber of the housing without changing its position relative to the spindle of the measuring head, tool head, grinding head ki, head honing, lapping disc lapping.
Кроме того, в станке, содержащем вышеупомянутые признаки, в отличие от прототипа, измерительная головка содержит корпус, неподвижно закрепленный на шпинделе с помощью известного и быстроразъемного соединения и подвижный относительно его держатель, установленный с возможностью радиального перемещения по направляющим с помощью, например, винтовой передачи и содержащий двуплечий поворотный рычаг, ограниченный со стороны обоих плеч упругими элементами, причем одно плечо которого контактирует с измерительным датчиком, установленным на держателе, а другое плечо - с измеряемой поверхностью посредством установленного на нем с регулируемым положением двухстороннего щупа. In addition, in a machine containing the aforementioned features, in contrast to the prototype, the measuring head comprises a housing fixedly mounted on the spindle using a known and quick-disconnect connection and movable relative to its holder, mounted for radial movement along guides using, for example, a helical gear and comprising a two-arm rotary lever, bounded on both sides by elastic elements, one shoulder of which is in contact with a measurement sensor mounted on rzhatele, and the other arm - with the surface to be measured mounted thereon by a controlled double probe position.
Кроме того, в станке, в отличие от прототипа, резцовая головка содержит планетарную зубчатую передачу, внешнее колесо которой связано без возможности совместного вращения с пинолью шпиндельного узла, а водило скреплено со шпинделем с помощью известного быстроразъемного соединения, при этом центральное колесо связано с винтом с возможностью взаимного осевого перемещения, а сателлитное колесо одновременно зацеплено с внешним колесом, центральным колесом и колесом-гайкой, расположенной соосно с винтом и завинченным на него, и число зубьев которого отлично от зубьев центрального колеса, при этом винт связан через подшипники с возможностью относительного вращения с реечной втулкой, с которой кинематически связаны, по крайней мере, два противоположно расположенные относительно обрабатываемой поверхности реечные резцедержатели, имеющие возможность радиального перемещения по направляющей корпуса, жестко связанного с водилом и резцы с возможностью их регулировки известными способами в направлении, перпендикулярном обрабатывающей поверхности. In addition, in the machine, unlike the prototype, the cutter head contains a planetary gear transmission, the outer wheel of which is connected without the possibility of joint rotation with the spindle of the node, and the carrier is fastened to the spindle using a known quick coupling, while the central wheel is connected to the screw with the possibility of mutual axial movement, and the satellite wheel is simultaneously engaged with the outer wheel, the central wheel and the wheel-nut, located coaxially with the screw and screwed onto it, and the number of teeth which is different from the teeth of the central wheel, the screw being connected through bearings with the possibility of relative rotation with the rack sleeve, with which at least two rack tool holders oppositely located relative to the machined surface are kinematically connected, having the possibility of radial movement along the guide body, rigidly connected with a carrier and cutters with the possibility of their adjustment by known methods in the direction perpendicular to the machining surface.
Кроме того, в станке, в отличие от прототипа, доводочная головка содержит планетарную передачу, внешнее колесо которой связано без возможности совместного вращения с пинолью шпиндельного узла, водило скреплено со шпинделем с помощью известного быстроразъемного соединения, сателлитные колеса которого зацеплены одновременно с внешним колесом и центральным колесом, на котором жестко закреплена эксцентриковая втулка, установленная с возможностью вращения на подшипниках в подвижном корпусе, связанным с водилом крестовой муфтой, при этом в подвижном корпусе жестко закреплен с помощью известного быстроразъемного соединения или шлифовальный диск с принудительно вращающимися, например, с помощью автономных приводов, абразивными кругами или ведущий вал, на котором с помощью шарнира, например шарового, закреплен ведущий диск, осевое движение которого вместе с шарниром с обеих сторон ограничиваются пружинами и который с помощью быстрого разъемного соединения, например замка типа байонет, соединен или с диском, несущим несколько свободно вращающихся абразивных кругов, или с диском с жестко закрепленными абразивными элементами или притир, например чугунный. In addition, in the machine, unlike the prototype, the lapping head contains a planetary gear, the outer wheel of which is connected without the possibility of joint rotation with the spindle assembly, the carrier is fastened to the spindle using a known quick coupling, the satellite wheels of which are engaged simultaneously with the outer wheel and the central a wheel on which the eccentric sleeve is rigidly mounted, mounted for rotation on bearings in a movable housing, connected to the carrier with a cross coupling, the movable housing is rigidly fixed by means of a known quick-disconnect connection or a grinding disk with forcibly rotating, for example, using autonomous drives, abrasive wheels or a drive shaft, on which a drive disk is mounted using a hinge, such as a ball joint, the axial movement of which together with the hinge on both the sides are limited by springs and which, with the help of a quick detachable connection, for example a bayonet-type lock, is connected either to a disk carrying several freely rotating abrasive wheels, or to suit with rigidly fixed abrasive elements or lapping, such as cast iron.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено на
фиг.1 - схема исходного положения корпуса,
фиг.2 - схема положения корпуса при обработке нижней поверхности,
фиг.3 - схема положения корпуса при обработке верхней поверхности,
фиг.4 - схема обточки,
фиг.5 - схема шлифования и доводки головками,
фиг.6 - конструктивная схема продольного разреза станка,
фиг.7 - конструктивная схема поперечного разреза станка,
фиг.8 - конструктивная схема измерительной головки,
фиг.9 - конструктивная схема резцовой головки,
фиг.10 - поперечный разрез резцовой головки,
фиг.11 - конструктивная схема шлифовальной головки,
фиг.12 - виды на элементы шлифовальной головки,
фиг.13 - конструктивная схема доводочной головки,
фиг.14 - конструктивная схема доводочного диска и притира.The invention is illustrated by drawings, which depict on
figure 1 - diagram of the initial position of the housing,
figure 2 - diagram of the position of the housing during processing of the lower surface,
figure 3 - diagram of the position of the housing during processing of the upper surface,
4 is a diagram of the turning,
5 is a diagram of grinding and lapping heads,
6 is a structural diagram of a longitudinal section of the machine,
Fig.7 is a structural diagram of a cross section of the machine,
Fig.8 is a structural diagram of a measuring head,
Fig.9 is a structural diagram of the cutting head,
figure 10 is a cross section of the cutting head,
11 is a structural diagram of a grinding head,
Fig - views of the elements of the grinding head,
Fig is a structural diagram of a lapping head,
Fig. 14 is a structural diagram of a lapping disk and lapping.
Предлагаемый способ обработки кольцевых поверхностей предусматривает установку корпуса 1 (см. фиг.1), в исходное положение, которое характеризуется неподвижной системой координат XYZ, ось Z которой в указанном положении проведена перпендикулярно столешнице 2 и совпадает с осью Z1 системы координат X1Y1Z1, связанной с корпусом 1. Ось Z1 проведена через область нижнего отверстия 3 и область верхнего отверстия 4. Ось Y совпадает с осью вращения верхнего корпуса стола 5 совместно со столешницей 2, и ось Y1 параллельна оси Y. При этом корпус устанавливается таким образом, чтобы плоскость ZOX совпадала с плоскостью клиновой камеры 6, которая образуется линиями на нижней поверхности 7 с центром Он, на верхней плоскости 8 с центром Ов и на плоскостях нижнего α и верхнего β углов, т.е. плоскостью с точками Он, Oв (фиг.1) и ax и bx, (фиг.5), (далее - плоскость клиновой камеры).The proposed method of processing annular surfaces involves installing the housing 1 (see figure 1), in the initial position, which is characterized by a fixed coordinate system XYZ, the Z axis of which in the indicated position is perpendicular to the
Столешница 2 и верхний корпус 5 соединены с возможностью перемещения вдоль оси X1, проведенной параллельно оси X. Верхний корпус 5 связан с промежуточным корпусом 9 с возможностью поворота вокруг оси Y. Промежуточный корпус 9 связан с основанием 10 с возможностью вращения вокруг оси Х2, проведенной параллельно оси X. К основанию 10 закреплен шпиндельный узел 11, выполненный с возможностью вращения шпинделя 12 вокруг оси Z и поступательного его перемещения вдоль той же оси.The
В положении обработки нижней поверхности (фиг.2) корпус 1 вместе со столешницей 2 установлен таким образом, чтобы центр Он нижней поверхности находился на оси Z и ее плоскость была перпендикулярна оси Z. Это достигается поворотом корпуса 1 совместно со столешницей 2 и верхним корпусом 5 вокруг оси Y на угол α, выверкой положения указанной плоскости при помощи поворота вокруг оси Х2 корпуса 1 совместно со столешницей 2, верхним корпусом 5 и нижним корпусом 9 относительно основания 10, а также перемещением корпуса 1 со столешницей 2 вдоль оси X1 на величину
S1=(Hc+Hd)Sinα, (1)
где Нc - расстояние от оси Y до торца корпуса 1 (см. фиг.1);
Hd - расстояние от торца корпуса 1 до центра Он нижней поверхности 7.In the processing position of the lower surface (Fig. 2), the
S 1 = (H c + H d ) Sinα, (1)
where N c is the distance from the Y axis to the end of the housing 1 (see figure 1);
H d - the distance from the end of the
В положении обработки верхней поверхности (см. фиг.3) корпус 1 установлен таким образом, чтобы центр Ов верхней поверхности совпадает с осью Z и ее плоскость была бы перпендикулярна той же оси Z. Это достигается поворотом из положения обработки нижней поверхности (см. фиг.2) корпуса 1 совместно со столешницей 2 и верхним корпусом 5 вокруг оси Y на угол, равный - (α+β), а также перемещением корпуса 1 со столешницей 2 вдоль оси X1 на величину:
(S1+S2)=[(Hc+Hd)Sinα+(Hc+Hd+Ak)Sinβ] (2)
где Нс и Нd, см. (1);
Ak - расстояние между верхней Ов и нижней Он точками.In the processing position of the upper surface (see Fig. 3), the
(S 1 + S 2 ) = [(H c + H d ) Sinα + (H c + H d + A k ) Sinβ] (2)
where H c and H d , see (1);
A k is the distance between the upper O in and lower O n points.
Шпиндель 12 выполнен с возможностью установки и снятия через область верхнего отверстия 4 и бокового отверстия клиновой камеры 6 (см. фиг.1) измерительной головки для выверки и контроля углов клиновой камеры 6, плоскостности нижней 7 и верхней 8 поверхностей, резцовой головки для обточки шлифовальной головки, доводочной головки с вращающимися абразивными кругами, или доводочных дисков с жестко закрепленными абразивными элементами или притиром. The
Резцовая головка 13, в отличие от прототипа, (см. фиг.4), имеет два резца 14 и 15 для обработки нижней поверхности 7 и два резца 16 и 17 для обработки верхней поверхности 8. Эти резцы могут совершать одновременно вращение вокруг оси Z шпинделя 12 и радиальную подачу. The
В шлифовальной головке (см. фиг.5), в отличие от известных, абразивные круги 18 имеют, кроме вращения вокруг оси Z с частотой ω1, дополнительное вращение с частотой ω3 вокруг оси, параллельной оси Z и на расстоянии e от нее. При этом отношение указанных частот вращения между собой составляет не целое число. Это обеспечивает несовпадение следа траектории зерна при данном обороте шпинделя с частотой ω1 со следами при предыдущих и последующих оборотах того же шпинделя (Далее - несовпадение траекторий).In the grinding head (see figure 5), in contrast to the known
Предлагаемый способ обработки кольцевых поверхностей предусматривает повторяющийся цикл, состоящий из операций установки, выверки, контроля и различных методов механической обработки. Операции выверки, контроля и методов обработки в общем случае состоят из действий установки соответствующего мерительного или режущего инструмента через область верхнего отверстия 4 с использованием бокового отверстия клиновой камеры 6 (фиг.1), в шпинделе 12 шпиндельного узла 11, подвода инструмента к обрабатываемой поверхности, процесса измерения или обработки, приведение инструмента в исходное положение и снятие инструмента. The proposed method of processing annular surfaces provides for a repeating cycle consisting of installation, alignment, control and various machining methods. The alignment, control and processing methods generally consist of installing the corresponding measuring or cutting tool through the region of the
Повторяющийся цикл обработки состоит из операций, производимых в нижеследующем порядке. Корпус 1 (фиг.1) базируется и закрепляется, например, с помощью различных приспособлений, не изображенных на фиг.1, фланцем со стороны области нижнего отверстия 3 на столешницу 2 таким образом, чтобы ось Z1 корпуса 1 совпадала с осью Z, проведенной перпендикулярно плоскости столешницы 2 и оси поворота Y верхнего корпуса 5 относительно промежуточного корпуса 9, а плоскость клиновой камеры 6 совпадала с плоскостью ZOX.A repeating processing cycle consists of operations performed in the following order. The housing 1 (Fig. 1) is based and secured, for example, using various devices, not shown in Fig. 1, with a flange from the side of the region of the
После этого производится наклон корпуса 1 со столешницей 2 и верхним корпусом 5 вокруг оси Y на угол α (см. фиг.2) и передвигают корпус 1 со столешницей 2 вправо на величину S1, вычисленной по формуле (1).After that, the
Далее производится выверка с помощью измерительной головки нижней поверхности 7 в направлении ayby (см. фиг.5) регулированием положения корпуса 1, ее поворотом совместно со столешницей 2, верхним корпусом 5 и промежуточным корпусом 9 вокруг оси Х2 относительно оси 10 таким образом, чтобы отрезок ayby был перпендикулярен оси Z шпинделя 12.Next, the alignment is carried out using the measuring head of the
После этого производят обточку нижней поверхности 7 резцовой головкой 13 (см. фиг.4) с помощью двух противоположно расположенных и радиально передвигающихся резцов 14 и 15. After that, the
После обточки производят контроль и далее шлифование нижней поверхности 7 шлифовальной головкой, снабженной несколькими абразивными кругами 18 (фиг. 5), имеющих сложное движение абразивных зерен в результате сложения трех вращений с частотами ω1, ω2, ω3 вокруг трех параллельных оси Z осей. При этом абразивные круги принудительно вращаются вокруг своей оси, а шлифовальная головка имеет принудительную подачу вдоль оси Z.After turning, control and then grinding the
Далее производят контроль и после этого, доводку с помощью доводочной головки, снабженной, в отличие от шлифовальной головки, абразивными кругами, имеющих возможность свободного вращения вокруг своей оси и наличием усилия, прижимающего указанные круги с обрабатываемой поверхности в направлении оси Z. Next, control is carried out and after that, fine-tuning using a finishing head, equipped, in contrast to the grinding head, with abrasive wheels having the possibility of free rotation around its axis and the presence of force pressing these circles from the surface to be machined in the direction of the Z axis.
После этого производится контроль и далее, доводка доводочным диском с жестко закрепленными абразивными элементами, с усилием, прижимающим инструмент к нижней поверхности 7. After that, control is carried out and further, finishing the lapping disk with rigidly fixed abrasive elements, with the force pressing the tool to the
После доводки нижней поверхности производится поворот корпуса 1 вместе со столешницей 2 и верхним корпусом 5 вокруг оси Y на угол (α+β) по часовой стрелке и осуществляют перемещение корпуса 1 со столешницей 2 вдоль оси X1 влево на величину - (S1+S2), рассчитанную заранее по формуле (2).After finishing the bottom surface, the
Далее производят обточку верхней поверхности 8 (см. фиг.4), резцовой головкой 13, установленной на шпинделе 12 двумя противоположно расположенными резцами 16 и 17, имеющими возможность радиального перемещения и вращения вокруг оси Z шпинделя 12. Next, the
После этого производятся: контроль, шлифование, контроль, доводка доводочной головкой, контроль, доводка доводочным диском, контроль и доводку притиром верхней поверхности 8 аналогично обработке нижней поверхности, описанной выше. After that, the following are performed: inspection, grinding, inspection, lapping with a lapping head, inspection, lapping with a lapping disk, inspection and lapping with grinding of the
После окончания обработки верхней поверхности приводят корпус 1 в исходное положение поворотом его вместе со столешницей 2 и верхним корпусом 5 на угол β против часовой стрелки вокруг оси Y и перемещением корпуса 1 вместе со столешницей 2 на величину S2 вправо, вычисленной по формуле:
S2=(Hс+Hd+Ak) Sinβ, (3)
где Hc, Hd и Аk - см. (2)
Описанный способ обработки реализуется станком для обработки кольцевых, преимущественно, уплотнительных поверхностей корпусов клиновых задвижек. В этом станке (см. фиг.6), корпус 19, имеющий область верхнего отверстия 20 и клиновую камеру 22 базируется и закрепляется на столешнице 23, установленной с возможностью поступательного перемещения по направляющим вдоль плоскости клиновой камеры 22 в нижнем корпусе 24. Нижний корпус 24 соединен с возможностью наклона вокруг двух осей 25 (см. фиг.7), расположенного перпендикулярно плоскости клиновой камеры 22, относительно промежуточного корпуса 26.After processing the upper surface, the
S 2 = (H c + H d + A k ) Sinβ, (3)
where H c , H d and A k - see (2)
The described processing method is implemented by a machine for processing annular, mainly sealing surfaces of valve gate housings. In this machine (see FIG. 6), the
Угол указанного наклона регулируется винтовым механизмом, состоящим из винта 27, связанного с нижним корпусом 24 шарнирно, винта 28, связанного с промежуточным корпусом 26 также шарнирно, и штурвала 29, соединенного своими соосными винтовыми отверстиями с винтами 27 и 28. При этом винты 27 и 28 выполнены с разнонаправленными витками. Ось 25 кинематически связана, например, с датчиком со встроенным тормозом 30. The angle of this inclination is regulated by a screw mechanism, consisting of a
Промежуточный корпус 26 связан с возможностью наклона вокруг оси 31, расположенной перпендикулярно оси 25, с основанием 32. Для регулировки указанного наклона и фиксации в этом положении установлены два винта 33 (см. фиг.7). The
К основанию 32 крепится шпиндельный узел, состоящий из неподвижно закрепленного к этому основанию цилиндра 34, установленного в области нижнего отверстия 21. В цилиндр 34 с возможностью осевого перемещения установлена пиноль 35. В пиноль 35 в нижнем ее конце встроена гайка 36, сопряженная с ходовым винтом 37. Ходовой винт 37 установлен с возможностью вращения в цилиндре 34 и кинематически связан с помощью зубчатых колес 38 и 39 через муфту 40 с приводом 41, например, регулируемым приводом постоянного тока. Вращение зубчатого колеса 39 кинематически связано с вращением зубчатого колеса 42, жестко связанного штурвала с лимбом 43. В пиноли 35 с возможностью вращения вокруг подшипников 44 и 45 встроен шпиндель 46. Шпиндель 46 связан с возможностью осевого перемещения с приводным валом 47. Приводной вал 47 проходит соосно с возможностью вращения через ходовой винт 37 и кинематически связан с помощью зубчатых колес 48, 49 и муфту 50 с приводом 51, например с регулируемым приводом постоянного тока. Столешница 23 связана с возможностью вращения с винтом 52, который сопряжен с одноименным винтовым отверстием в нижнем корпусе 26. Винт 52 скреплен со штурвалом 53. A spindle unit is mounted to the
К шпинделю 46 через область верхнего отверстия 20 и используя окно клиновой камеры 22, крепятся мерительные и режущие инструменты. Одним из них является измерительная головка (см. фиг.8), где неподвижный корпус 54 крепится к шпинделю, например с помощью винтового соединения, таким образом, что неподвижный корпус 54 может вращаться вместе со шпинделем 46 вокруг оси последней. Неподвижный корпус 54 соединен с возможностью поступательного движения по направляющим в радиальном, относительно шпинделя 46, направлении держателем 55. Держатель 55 несет на себе с возможностью вращения вокруг оси 56 двуплечий рычаг 57, поворот которого ограничивается упругими элементами, с верхней стороны винтовой пружиной 58, а с нижней стороны - плоской пружиной 59. Причем сила упругости последней больше, чем у первой пружины. Measuring and cutting tools are attached to the
Верхнее плечо рычага 57 контактирует с датчиком измерения 60, например, индикатором часового типа, закрепленном на держателе 55, а нижнее плечо контактирует с обрабатываемой поверхностью через щуп 61 с возможностью регулировки по высоте. В качестве датчика измерения 60 могут применяться и датчики дистанционные, например, электромагнитные, фотоэлектрические и т.д. Щуп 61 имеет два наконечника, один из которых контактирует с нижней поверхностью 62 корпуса 19 (см. фиг.6), а другой - с верхней поверхностью 63 в положении ее обработки. Неподвижный корпус 54 связан при помощи винта 64 с держателем 55 через винтовое отверстие последнего. Винт 64 установлен на неподвижном корпусе 54 с возможностью вращения и связан жестко с рукояткой 65. The upper arm of the
К шпинделю 46 крепится и резцовая головка (см. фиг.9), которая содержит планетарную передачу, состоящую из внешнего колеса 66, связанного без возможности относительного движения, с пинолью 35. The cutter head (see Fig. 9) is also attached to the
Водило 67 планетарной передачи закреплено быстроразъемным, например, винтовым соединением со шпинделем 46. На водиле 67 с возможностью вращения вокруг оси 68 установлено сателлитное зубчатое колесо 69, которое зацеплено с внешним колесом 66 и с центральным зубчатым колесом 70 и с зубчатым колесом-гайкой 71. Причем числа зубьев центрального колеса 70 и колеса-гайки 71 не равны между собой. Правильное зацепление их обеспечивается коррегированием, например, колеса-гайки 71. The
Центральное колесо 70 и колесо-гайка 71 расположены соосно с винтом 72, установленным в центральном колесе 70 с возможностью относительного осевого перемещения. Винт 72 завинчен в винтовое отверстие, нарезанное в колесе-гайке 71. Винт 72 связан через подшипники 73 с возможностью вращения с реечной втулкой 74, которая кинематически связана через зубчатые колеса 75, по крайней мере, с двумя реечными резцедержателями 76. Резцедержатели 76, см. фиг. 9, имеют возможность радиального перемещения по направляющим, образованным пазами в водиле 67 и планками 77. Центральное колесо 70 и колесо-гайка 71 вращаются на подшипниках 78, а колеса 75 - в подшипниках на планках 79. В отверстии резцедержателей 76 расположены резцы 80, 81, 82 и 83, закрепляемые штифтами 84 с возможностью регулировки резцов вдоль их оси. Резцы 80 и 81 предназначены для обработки нижней поверхности 62, а резцы 82 и 83 - для обработки верхней поверхности 63. К водилу 67 крепится стержень 85, с помощью которого производятся установка и снятие резцовой головки. The central wheel 70 and the
К шпинделю 46 крепится шлифовальная головка (см. фиг.11), которая содержит планетарную передачу, внешнее колесо которой 86 связано без возможности относительного вращения и возможности совместного осевого движения с пинолью 35. Водило 87 планетарной передачи закреплено быстроразъемным, например, винтовым соединением со шпинделем 46. Водило 87 содержит с возможностью вращения на оси 88 и подшипниках 89 сателлитные зубчатые колеса 90, зацепленные с внешним колесом 86 и центральным колесом 91, установленным с возможностью вращения на подшипниках 92 в водиле 87. Центральное колесо 91 жестко закреплено эксцентрично с эксцентриковой втулкой 93 с величиной эксцентриситета е. Эксцентриковая втулка 93 установлена с возможностью вращения на подшипниках 94 с подвижным корпусом 95, который связан с водилом 87 посредством крестовой муфты 96 и фланца 97. Взаимно перпендикулярные пазы крестовой муфты 96 (см. фиг.12) с одной стороны сопрягаются с выступами подвижного корпуса 95, а с другой стороны сопрягаются с выступами фланца 97, жестко закрепленного к водилу 87. С подвижным корпусом 95 жестко связан базовый фланец 98. A grinding head is attached to spindle 46 (see FIG. 11), which contains a planetary gear, the outer wheel of which 86 is connected without the possibility of relative rotation and the possibility of joint axial movement with the
К базовому фланцу 98 с помощью быстроразъемного, например, винтового соединения крепится шлифовальный диск 99, на котором для обработки нижней поверхности 62 установлены с возможностью вращения, расположенные по окружности, по крайней мере, два шлифовальных круга 100, и для обработки верхней поверхности 63 также расположенных, по крайней мере, два шлифовальных круга 101. Шлифовальные круги 100 и 101 имеют возможность принудительного вращения вокруг своих осей с помощью, например, пневмомоторов 102, связанных трубопроводами 103, через центральное отверстие стержня 104 с источником сжатого воздуха с давлением Р. При этом стержень 104 установлен неподвижно, например, с помощью связи с верхним фланцем корпуса 19 известными методами. A grinding
К базовому фланцу 98 (см. фиг.13), с помощью быстроразъемного, например, винтового соединения крепится ведущий вал 105, сопряженный с возможностью осевого перемещения с шаровым шарниром, содержащим корпус шарнира 106, в котором установлены неподвижно ведущие штифты 107. Корпус шарнира 106 своей сферической частью и ведущими штифтами 107 сопрягаются со сферической частью и пазами ведущего диска 108 и сферической шайбой 109 с возможностью свободного поворота вокруг оси штифтов 107 и оси, перпендикулярной ей, и возможностью передачи крутящего момента от ведущего вала 105 к ведущему диску 108. Положение сферической шайбы 109 ограничивается гайкой 110. Положение корпуса шарнира 106 на ведущем валу 105 ограничивается с двух сторон пружинами 111 и гайками 112. К ведущему диску 108 с помощью, например, быстроразъемного соединения типа байонет закрепляется диск 113, на котором с возможностью свободного вращения вокруг своей оси установлены несколько абразивных кругов 114 для обработки нижней поверхности 62 и таких же кругов 115 для обработки верхней поверхности 63. Быстроразъемное соединение типа байонет образуется двумя Г-образными пазами (см. фиг.14) и штифтами 116. Кроме того, на ведущий диск 108 с помощью того же соединения могут быть установлены или доводочный диск 117 (см. фиг.14) с жестко закрепленными несколькими абразивными элементами 118 для обработки нижней поверхности 62 и абразивными элементами 119 для обработки верхней поверхности 63, или двухсторонний притир 120, например чугунный. A
Станок работает следующим образом (см. фиг.6). Корпус 19 базируется и крепится, например, с помощью специальных приспособлений, на плоскости столешницы 23 в исходном положении, когда эта плоскость установлена перпендикулярно оси верхнего 20 и нижнего 21 отверстий корпуса 19 и эти оси совпадают с осью вращения шпинделя 46. Далее вращением штурвала 29 через винты 27 и 28, имеющие разнонаправленные витки, поворачивают против часовой стрелки нижний корпус 24 вместе со столешницей 23 вокруг осей 25 и 26 (см. фиг.7) на величину нижнего угла α клиновой камеры 22. Отсчет величины угла α и фиксация нижнего корпуса 24 производится с помощью датчика со встроенным тормозом 30 (см. фиг.7), например фотометрического датчика с электромагнитным тормозом. После этого, вращением штурвала 53 и винта 52 (см. фиг.6) осуществляют перемещение в правую сторону столешницы 23 с закрепленным на ней корпусом 19 на величину S1, заранее вычисленную по формуле (1). После этих действий корпус 19 занимает положение обработки нижней поверхности, какое изображено на фиг.6.The machine operates as follows (see Fig.6). The
Далее, на шпиндель 46 устанавливается измерительная головка (см. фиг.8). В исходном положении измерительной головки подвижный корпус 59 с помощью рукоятки 65 и винта 64 смещается влево так, чтобы измерительная головка проходила через область верхнего отверстия 20 и заворачивалась на шпиндель 46 посредством поворота через стержневую часть подвижного корпуса 59. После этого с помощью рукоятки 65 и винта 64 подвижный корпус перемещается в радиальном направлении, а шпиндель 46 с пинолью 35 с помощью (см. фиг.6) вращения штурвала 43, зубчатых колес 42, 39, 38 и ходового винта 37 перемещается в осевом направлении до соприкосновения двухстороннего щупа 61 с нижней поверхностью 62. Быстрое осевое движение шпинделя и подача шпинделя, осуществляемая включением привода 41, который и приводит во вращение зубчатые колеса 39, 38 и ходовой винт 37. Вращение рукоятки 65 можно свободно осуществить (см. фиг. 8) через боковое отверстие клиновой камеры 22. При перемещении щупа 61 в радиальном направлении рукояткой 65 по нижней поверхности и медленном вращении шпинделя осуществляется выверка и контроль качества этой поверхности по показаниям датчика 60. Вращение шпинделя 46 производится (см. фиг.6) включением привода 51, которое приводит во вращение зубчатые колеса 49, 48 и приводной вал 47. Регулировка частоты вращения производится регулировкой привода 51. Further, a measuring head is mounted on spindle 46 (see Fig. 8). In the initial position of the measuring head, the
Выверка производится поворотом шпинделя 46 до соприкосновения щупа 61 с точками ау и вy (фиг.5). При этом с помощью винтов 33 (см. фиг.7), поворотом промежуточного корпуса 26 (см. фиг.8) вокруг осей 31 относительно корпуса 32 добиваются такого положения, чтобы показания датчика 60 (см. фиг.8) в точках ау и вy (см. фиг.5) были равны.Reconciliation is performed by turning the
После каждой операции механической обработки производится операция контроля обработанной поверхности по показаниям датчика 60 (см. фиг.8), при контактном движении щупа 61 по этой поверхности с помощью действий, описанных выше при выверке нижней поверхности. При этом разница показаний в точках ах и вх (см. фиг.5) характеризует точность угла α, а наибольшая разница показаний датчика 60 в точках обработанной поверхности свидетельствует о величине ее неплоскостности. При этом показание на лимбе штурвала 43 (см. фиг.6) и показания датчика 60 (см. фиг.8) в точках ау или вy определяют расстояния от нижнего фланца корпуса 19 (см. фиг.6) до нижней поверхности или верхней поверхности, измеряемой вдоль оси шпинделя 46. Это позволяет определить толщину клиновой камеры 22 в среднем сечении.After each machining operation, an operation is performed to control the treated surface according to the readings of the sensor 60 (see Fig. 8), with the contact motion of the
После окончания указанных действий измерительная головка (см. фиг.8) снимается со шпинделя 46. При дальнейшем описании процесса работы операция контроля будет указываться без вышеприведенных действий, так как они каждый раз повторяются. After the completion of these steps, the measuring head (see Fig. 8) is removed from the
После выверки производится обточка нижней поверхности 62 после установки на шпиндель 46 (см. фиг.9) резцовой головки через область верхнего отверстия 20, используя стержень 85. After the alignment, the
Глубина резания устанавливается с помощью лимба штурвала 43. При ее вращении осуществляется (см. фиг.6) через зубчатые колеса 42, 39, 38 винт 37 осевое перемещение пиноли 35 со шпинделем 46. Далее включается привод 51 и через муфту 50, зубчатые колеса 49, 48, приводной вал 47 приводится во вращение шпиндель 46. При этом (см. фиг.9) приводится во вращение водило 67 и связанное с ним сателлитное колесо 69, благодаря тому, что оно зацеплено с внешним колесом 66, связанным с пинолью 35 без возможности вращения. Саттелитное колесо 69 одновременно приводит во вращение центральное колесо 70 с винтом 72 и колесо-гайку 71. Благодаря тому, что числа зубьев центрального колеса 70 и колеса-гайки 71 не равны и что они вращаются в одну и ту же сторону, винт 72 вместе с реечной втулкой 74 передвигается вниз со скоростью, необходимой для радиальной подачи. Вместе с реечной втулкой 74 через зубчатые колеса 75, по крайней мере, два противоположно расположенные реечные резцедержатели 76 получают радиальные перемещения по направляющим, образованным (см. фиг.10) пазами в водиле 67 и планками 77. Резцедержатели несут резцы 80 и 81, которые предварительно выставлены в направлении оси шпинделя 46 с расстоянием между ними величиной, равной половине глубины резания. The cutting depth is set using the dial of the
Выставление резцов производится передвижением их вдоль своей оси и закреплением их в отрегулированном положении штифтами 84. Резцами 80 и 81 производится обточка нижней поверхности. Кроме них, аналогичным образом установлены резцы 82 и 83 для обработки верхней поверхности 63. The exposure of the incisors is carried out by moving them along its axis and securing them in the adjusted position with pins 84. The
После окончания обточки, которое фиксируется визуально, или с помощью датчиков, например счетчиком числа оборотов шпинделя, вращение привода 51 (фиг.6) отключается и резцы штурвалом 43 отводятся вверх от обработанной нижней поверхности. После этого реверсированием привода 51 (см. фиг.6) включается быстрое левое вращение до тех пор, пока резцы 80 и 81 (фиг.9) займут исходное положение. После этого резцовая головка снимается со шпинделя. На этом операция обточки нижней поверхности заканчивается. After turning, which is visually fixed, or using sensors, for example, a spindle speed counter, the rotation of the actuator 51 (Fig. 6) is turned off and the cutters with the
Далее производится операция контроля. При неполучении требуемой по технологии качества производится повторная обточка с внесением необходимых коррективов. При получении требуемого качества производят операцию шлифования. Next, a control operation is performed. If the quality required by the technology is not obtained, re-turning is made with the necessary adjustments. Upon receipt of the required quality, a grinding operation is performed.
Шлифовальная головка (см. фиг.11) устанавливается через область верхнего отверстия 20 со снятыми шлифовальным диском 99 и стержнем 104. После этого в область клиновой камеры 22 вводится через боковое отверстие шлифовальный диск 99. С помощью подвода шпинделя 46 и его поворота описанными выше действиями шлифовальный диск 99 закрепляется на базовом фланце 98. После этого устанавливается через область верхнего отверстия 20 стержень 104 в шлифовальный диск 99 и неподвижно закрепляется, например, на верхнем фланце корпуса 19 известными методами. После этого абразивные круги 100 подводятся к нижней поверхности 62 и включается подвод сжатого воздуха с давлением Р по трубопроводу 103 к пневмомоторам 102, что приводит к вращению указанных кругов со скоростью резания вокруг своей оси. Одновременно включается привод 51 (см. фиг.6), который приводит во вращение зубчатые колеса 49, 48, приводной вал 47, шпиндель 46, водило 87 (фиг.11). Вместе с водилом 87 приводятся во вращение сателлитные колеса 90 на подшипниках 89 вокруг установленных неподвижно в водиле 87 осей 88 благодаря зацеплению указанных колес с внешним колесом 86. Сателлитные колеса 90 приводят во вращение центральное колесо 91 и установленную на нем с эксцентриситетом е эксцентриковую втулку 93. Благодаря этому подвижный корпус 95 совершает плоскопараллельное круговое движение вокруг оси наружного диаметра эксцентриковой втулки 93. Одновременно подвижный корпус 95 получает вращение вокруг оси шпинделя 46 с его скоростью, благодаря связи неподвижного корпуса 95 с водилом с помощью крестовой муфты 96. The grinding head (see Fig. 11) is installed through the region of the
Таким образом базовый фланец 98 и шлифовальный диск получают вращение вокруг оси шпинделя 46 со скоростью круговой подачи и дополнительное вращение вокруг оси, отстоящей от оси шпинделя 46 на величину e. Thus, the
Одновременно с этим включается привод 41 (фиг.6) со скоростью, соответствующей осевой подаче. При этом приводится во вращение зубчатые колеса 39, 38, винт 37 и пиноль 34 вместе со шпинделем 46 двигается вниз со скоростью осевой подачи. Таким образом, производится шлифование нижней поверхности. После окончания шлифования снимается стержень 104 и шлифовальный диск 99. Далее производится контроль. At the same time, the actuator 41 (Fig.6) is turned on at a speed corresponding to the axial feed. In this case, the
После достижения заданного технологией шлифования качества поверхности производится доводка доводочным диском (фиг.13). Для этого в клиновую камеру 22 через боковое окно вводится доводочный диск 113, после чего через область верхнего отверстия 20 закрепляется в базовом фланце 98 ведущий вал 105 в сборе с пружинами 111 и шарниром, состоящим из деталей 106, 107, 108, 109, 110 и 112 (фиг.13). After achieving the surface quality specified by the grinding technology, the lapping disk is finalized (Fig. 13). For this, a
После этого устанавливают на ведущий диск 108 с помощью, например, быстроразъемного соединения типа байонет с ведущим штифтом 116 шлифовальный диск 113 с абразивными кругами 114 и 115. После этого описанным выше способом приводится во вращение шпиндель 46 и, одновременно с этим, осевое перемещение его вниз. При этом верхняя пружина 111 (фиг.13), начинает сжиматься, осуществляя осевое давление абразивных кругов 114 на нижнюю поверхность 62. Необходимая величина усилия фиксируется лимбом штурвала 43 и осевое движение прекращается. Thereafter, a
При вращении шпинделя 46, аналогично описанному выше при шлифовании, абразивные зерна кругов 114 получают сложное движение в результате сложения трех вращений: вращения абразивных кругов 114 вокруг своей оси, вращения доводочного диска 113 вокруг оси шпинделя 46 и оси, смещенной от нее на расстояние е. Для того, чтобы траектория одного зерна не совпадала на обработанной поверхности как при шлифовании, так и при доводке, отношение частот указанных вращений не должно быть целым числом, что достигается подбором чисел зубьев колес 86, 90, 91(фиг.11). During rotation of the
После окончания доводки доводочный диск 113 отводится вместе с абразивными кругами 114 от нижней поверхности перемещением шпинделя 46 вверх штурвалом 43 (фиг. 6). Далее снимается через область верхнего отверстия 20 стержень 105 вместе с шаровым шарниром и через боковое отверстие клиновой камеры 22 снимается доводочный диск 113. После этих действий производится контроль нижней поверхности 62 и при получении требуемого качества приступают к доводке с помощью доводочного диска 117 (фиг.14) с жестко закрепленными абразивными элементами или в виде абразивных брусков 119 и 118 или абразивной самоклеющейся бумаги. При необходимости окончательная доводка нижней поверхности производится чугунным притиром 120 с применением притирочных паст типа ГОИ. Процесс доводки указанными методами производится таким же образом, как и доводка доводочным диском 113 (фиг.13), описанным выше. Отличием является только то, что вместо доводочного диска 113 аналогично описанному устанавливается диск 117 или притир 120. После проведения окончательной доводки нижней поверхности 62 производится окончательный его контроль измерительным прибором. After finishing, the
После этого корпус 19 приводится в положение обработки верхней поверхности 63. При этом вращением штурвала 29 (фиг.6) через винты 27 и 28, имеющие разнонаправленные витки, поворачивают по часовой стрелке нижний корпус 24 вместе со столешницей 23 вокруг осей 25 и 26 (см. фиг.7) на величину угла клиновой камеры 22, равного (α+β). Отсчет величины угла (α+β) и фиксация нижнего корпуса 24 производится с помощью датчика со встроенным тормозом 30 (см. фиг. 7), например фотоэлектрического датчика с электромагнитным тормозом. После этого вращением штурвала 53 и винта 52 (см. фиг.6) осуществляют перемещение в левую сторону столешницы 23 с закрепленным на ней корпусом 19 на величину (S1+S2), заранее вычисляемую по формуле (2).After that, the
Далее производится обточка, контроль, шлифование, контроль, доводка доводочным диском, контроль, доводка диском с жестко установленными абразивными элементами, контроль, доводка притиром и окончательный контроль верхней поверхности с совершением действий, описанных выше для обработки нижней поверхности. При этом подвод инструментов и осевая подача, в отличие от описанного, при шлифовании производится движением шпинделя 46 (фиг.6) вверх с реверсированием привода 41. И осевое усилие на абразивные элементы при доводке и притирке создается нижней пружиной 111 (фиг.13), также движением шпинделя 46 (фиг.6) вверх. Next, turning, checking, grinding, checking, lapping with a lapping disk, checking, lapping with a disk with hard-mounted abrasive elements, checking, lapping and final grinding of the upper surface with the performance of the steps described above for processing the lower surface. In this case, the supply of tools and axial feed, in contrast to the described one, during grinding is performed by moving the spindle 46 (Fig. 6) upward with the
После окончания обработки верхней поверхности установка приводится в исходное положение. Для этого вращением штурвала 29 (фиг.6) через винты 27 и 28 поворачивают против часовой стрелки нижний корпус 24 вместе со столешницей 23 вокруг осей 25 и 26 (см. фиг.7) на величину верхнего угла клиновой камеры 22 β и фиксацию этого положения с помощью датчика со встроенным тормозом 30. После этого вращением штурвала 53 и винта 52 (фиг.6), осуществляют перемещение в правую сторону столешницы 23 на величину S2, заранее вычисленную по формуле (3).After finishing processing the upper surface, the installation is restored to its original position. To do this, by rotating the steering wheel 29 (Fig. 6) through the
После этого корпус 19 снимается и цикл обработки повторяется для обработки другой детали. В зависимости от технологических требований, часть операций механической обработки, например доводка притирами, может быть исключена. After that, the
Таким образом, обработка нижней и верхней поверхности корпуса производится с одной установки с ее выверкой и контролем качества обрабатываемой поверхности после каждой операции. Замена мерительных и режущих инструментов при обработке одной поверхности производится без изменения положения шпинделя относительно корпуса. Причем механическая обработка ведется одновременно двумя противоположно расположенными резцами, а абразивная обработка ведется абразивными элементами, траектории зерен которых по обрабатываемой поверхности имеют сложную форму и след каждого единичного зерна при каждом обороте шпинделя не совпадает с траекторией при предыдущих и последующих его оборотах. Указанное позволяет получить необходимую точность уплотнительной поверхности корпуса и одновременно повысить производительность обработки, чем и достигается задача изобретения. Кроме того, возможность заранее расчетным путем определять величины перемещения рабочих органов станка позволяет легко автоматизировать процесс его работы. Thus, the processing of the lower and upper surface of the housing is performed from one installation with its alignment and quality control of the treated surface after each operation. When measuring one surface, measuring and cutting tools are replaced without changing the position of the spindle relative to the housing. Moreover, the machining is carried out simultaneously by two oppositely located cutters, and the abrasive machining is carried out by abrasive elements, the grain paths of which along the surface to be machined have a complex shape and the trace of each unit grain at each spindle revolution does not coincide with the trajectory of its previous and subsequent revolutions. The above allows you to obtain the necessary accuracy of the sealing surface of the housing and at the same time increase the processing performance, which is achieved by the task of the invention. In addition, the possibility of calculating in advance the magnitude of the displacement of the working bodies of the machine makes it easy to automate the process of its operation.
Claims (5)
S1= (Нc+Нd)•sinα,
где Нc - расстояние от оси Y до торца корпуса;
Нd - расстояние от торца корпуса до центра Он нижней поверхности,
выверку нижней поверхности измерительной головкой путем поворота столешницы вокруг оси Х2, параллельной оси Х, обточку нижней поверхности вращающейся резцовой головкой по меньше мере с двумя противоположно расположенными и радиально перемещаемыми резцами, контроль обработанной поверхности измерительной головкой, шлифование нижней поверхности шлифовальными головками с принудительно вращающимися абразивными кругами и принудительной осевой подачей, имеющими сложное движение абразивных зерен в результате сложения трех вращений вокруг трех параллельных осей с некратным соотношением частот вращений, контроль, доводку нижней поверхности доводочными головками со свободно вращающимися абразивными кругами, которые прижимают с осевым регулируемым усилием к обрабатываемой поверхности и имеют сложное движение абразивных зерен, получаемое сложением двух вращений вокруг двух параллельных осей с некратным соотношением частот вращений, контроль, доводка нижней поверхности доводочными дисками с неподвижно установленными абразивными элементами, которые прижимают с осевым регулируемым усилием и имеют сложное движение абразивных зерен, получаемое сложением двух вращений вокруг двух параллельных осей с некратным соотношением частот вращений, контроль, доводку нижней поверхности притирами, контроль, поворот столешницы в положение обработки верхней поверхности вокруг оси Y на угол (α+β), перемещение столешницы вдоль оси Х1 на величину:
(S1+S2)= [(Hc+Нd)Sinα+(Hc+Нd+Аk)Sinβ] ,
где Аk - расстояние между центрами Ов и Он верхней и нижней поверхностей, обточку верхней поверхности, контроль, шлифование верхней поверхности, контроль, доводку верхней поверхности доводочными головками, контроль, доводку доводочными дисками верхней поверхности, контроль, доводка притиром верхней поверхности, контроль, возврат столешницы в исходное положение поворотом ее вокруг оси Y на угол β и перемещением вдоль оси X1 на величину S2= (Hc+Нd+Аk)Sinβ, снятие корпуса.1. The method of processing the annular sealing surfaces of the wedge gate valve bodies, including the operations of basing and securing the wedge gate valve body and turning, grinding and lapping the lower and upper sealing ring surfaces of the said valve body using interchangeable tools mounted on the spindle, characterized in that they perform a repeating cycle of operations in the following order: basing and securing the housing in the initial position, characterized by a fixed coordinate system XYZ, on a two-inclined and per IG Petritskaya worktop with the spindle located in the bottom opening of said housing, associated with the coordinate system X 1 Y 1 Z 1, tilt position processing countertops in the bottom surface at an angle α around the Y-axis moving table tops along the axis X1, the magnitude
S 1 = (H c + H d ) • sinα,
where N c is the distance from the Y axis to the end of the housing;
N d is the distance from the end of the housing to the center O n the lower surface,
alignment of the lower surface with a measuring head by turning the tabletop around the X-axis 2 parallel to the X axis, turning of the lower surface with a rotating cutter head with at least two oppositely located and radially movable cutters, controlling the treated surface with a measuring head, grinding the lower surface with grinding heads with forced rotating abrasive circles and forced axial feed having a complex movement of abrasive grains as a result of the addition of three wok rotations a circle of three parallel axes with a multiple ratio of rotational frequencies, control, fine-tuning the bottom surface with lapping heads with freely rotating abrasive wheels, which are pressed with an axial adjustable force to the surface being machined and have a complex movement of abrasive grains obtained by adding two rotations around two parallel axes with a multiple ratio rotation frequencies, control, fine-tuning of the bottom surface with lapping discs with fixed abrasive elements, which are pressed from the axes m with adjustable force and have a complex movement of abrasive grains obtained by adding two rotations around two parallel axes with a multiple ratio of rotation frequencies, control, lapping the lower surface with grindings, control, turning the countertop in the position of processing the upper surface around the Y axis by an angle (α + β) the movement of the countertops along the axis X 1 by the amount:
(S 1 + S 2 ) = [(H c + H d ) Sinα + (H c + H d + A k ) Sinβ],
where A k is the distance between the centers O in and O n of the upper and lower surfaces, turning of the upper surface, control, grinding of the upper surface with finishing heads, control, finishing with finishing discs of the upper surface, control, grinding with grinding of the upper surface, control, returning the countertop to its original position by turning it around the Y axis by an angle β and moving along the X 1 axis by the amount S 2 = (H c + H d + A k ) Sinβ, removing the case.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102540/02A RU2215634C2 (en) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Method and apparatus for working annular surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102540/02A RU2215634C2 (en) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Method and apparatus for working annular surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000102540A RU2000102540A (en) | 2001-11-27 |
RU2215634C2 true RU2215634C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32026369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000102540/02A RU2215634C2 (en) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Method and apparatus for working annular surfaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215634C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527104C2 (en) * | 2009-01-21 | 2014-08-27 | Индастриал Вэлв Сервисез Пте Лтд | Device for secondary machining of safety valve |
CN114570952A (en) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 荆门美中美阀门有限公司 | Valve body machining tool of wedge-shaped gate valve |
-
2000
- 2000-02-01 RU RU2000102540/02A patent/RU2215634C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каталог НПО "ГАКС-АРМСЕРВИЗ", Коммерческое предприятие № 007-9. "Оборудование, оснастка, стенды, комплексы, документация для ремонта трубопроводной арматуры", 1997 г. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527104C2 (en) * | 2009-01-21 | 2014-08-27 | Индастриал Вэлв Сервисез Пте Лтд | Device for secondary machining of safety valve |
CN114570952A (en) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 荆门美中美阀门有限公司 | Valve body machining tool of wedge-shaped gate valve |
CN114570952B (en) * | 2022-02-28 | 2023-08-08 | 荆门美中美阀门有限公司 | Valve body processing tool of wedge-shaped gate valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2608920C2 (en) | Method of tool straightening | |
JP6452697B2 (en) | Machine for processing workpieces | |
JP2015036188A (en) | Surface processing system for work-piece | |
CA2492834A1 (en) | Method and device for grinding the outside and inside of a rotationally symmetric machine part comprising a longitudinal borehole | |
JPH01252351A (en) | End surface processing device of photo-fiber connector | |
EP2389274B1 (en) | Device for re-machining a safety valve | |
JPH1058230A (en) | Method and device for precision machining of flat gear | |
JP2002066850A (en) | Machining center and method of exchanging tool thereof | |
CN205734320U (en) | Polisher | |
CN110877282A (en) | Automatic copying sanding or polishing equipment for bent pipe | |
CN114932269A (en) | Numerical control internal tooth gear grinding machine | |
US3745715A (en) | Honing apparatus | |
RU2215634C2 (en) | Method and apparatus for working annular surfaces | |
KR101683593B1 (en) | Horizontal type honing working device | |
JPH05200625A (en) | Device and method for precisely machining spur gear | |
JPS5845850A (en) | Method and machine for subjecting eccentric shaft cross area to circular processing | |
CN211966926U (en) | Accurate equipment of polishing of inside welding seam of pipeline | |
CN209681794U (en) | A kind of working equipment of grinding tool equipment | |
US5125186A (en) | Drill grinding machine | |
JP2007307666A (en) | Moving device using planetary gear mechanism and surface polishing machine | |
JP2005118981A (en) | Method and device for carrying out circular grinding | |
JP3192963B2 (en) | Polishing equipment | |
JP2000084848A (en) | Grinder | |
JPH02212064A (en) | Machining device to be mounted on main shaft housing of milling machine | |
JPS58126051A (en) | Compound rotary type surface grinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040202 |