устройство для механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий

Формула изобретения

Устройство для механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий, содержащее токарный станок, суппорт с установленной на нем шлифовальной головкой, предназначенные для установки на токарном станке барабан для внутренней и оправку для наружной обработки изделия, имеющие узлы фиксации последнего, отличающееся тем, что шлифовальная головка дополнительно снабжена датчиком давления, а суппорт токарного станка имеет собственный, отдельный от кинематики станка механизм перемещения, выполненный в виде механического привода, связанного с аналитическим устройством, которое подключено к датчику давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и преимущественно может быть использовано при механической обработке крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов.

Известно устройство для механической обработки малогабаритных керамических изделий прямого профиля (Г.В.Белинская, Г.А.Выдрик. Технология электровакуумной и радиотехнической керамики. - М.: "Энергия", 1977. - 335 с.), содержащее универсально-шлифовальный станок, алмазный круг и клеящие составы для крепления керамической детали на станке.

Недостатком известного устройства является невозможность механической обработки крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является устройство для механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий (Хрульков В.А. и др. Механическая обработка деталей из керамики и ситаллов. - Издательство Саратовского университета, 1975 г.). Известное устройство содержит токарный станок, кинематически связанный с ним через механизм перемещения суппорт, на котором установлена шлифовальная головка, барабан для внутренней обработки изделия, снабженный узлами фиксации изделия, и оправку для наружной обработки, также снабженную узлами фиксации изделия.

К недостаткам этого устройства относится то, что суппорт токарного станка имеет связанный с кинематикой станка механизм перемещения, который обеспечивает перемещение шлифовальной головки (установленной на суппорте) вдоль поверхности обрабатываемого изделия только с постоянной заданной скоростью (мм/об). В связи с этим при механической обработке крупногабаритных сложнопрофильных изделий типа носовых диэлектрических конусов возникает проблема неравномерного съема материала по высоте изделия. Так, например, за один проход шлифовальной головки по конусообразному изделию (высотой 1100 мм и диаметром основания 500 мм) объем материала, снятого в носовой части изделия (диаметром 50-100 мм), более чем в 5-10 раз меньше объема материала, снятого в юбке (диаметром 450-500 мм), что приводит к существенному увеличению длительности обработки единицы продукции. Кроме того, неравномерность съема материала по высоте изделия свидетельствует о неравномерности приложения нагрузки шлифовальной головки к обрабатываемому изделию, в результате наблюдается существенное изменение качества поверхности обработанного изделия по его высоте, что для изделий радиотехнического назначения является крайне нежелательным.

Задачей настоящего изобретения является ускорение процесса и улучшение качества механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий типа носовых диэлектрических конусов летательных аппаратов.

Поставленная задача достигается тем, что предложено устройство для механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий, содержащее токарный станок, суппорт с установленной на нем шлифовальной головкой, предназначенные для установки на токарном станке барабан для внутренней и оправку для наружной обработки изделия, имеющие узлы фиксации последнего, отличающееся тем, что шлифовальная головка дополнительно снабжена датчиком давления, а суппорт токарного станка имеет собственный, отдельный от кинематики станка механизм перемещения, выполненный в виде механического привода, связанного с аналитическим устройством, которое подключено к датчику давления.

Авторы установили, что снабжение шлифовальной головки датчиком давления позволит контролировать приложенную к обрабатываемому изделию нагрузку в течение всего процесса обработки. Снаряжение суппорта токарного станка собственным, отдельным от кинематики станка механизмом перемещения позволит изменять скорость перемещения суппорта, а следовательно, и шлифовальной головки вдоль поверхности изделия, что существенно сокращает длительность обработки. Выполнение механизма перемещения в виде механического привода, получающего сигнал о скорости перемещения суппорта от аналитического устройства, подключенного к датчику давления, обеспечивает перемещение шлифовальной головки вдоль поверхности изделия с постоянно заданным давлением на стенку обрабатываемого изделия и позволяет сократить количество проходов шлифовальной головки по поверхности изделия, что также сказывается на длительности обработки и существенно улучшает качество обрабатываемой поверхности.

На чертеже представлено устройство для механической обработки внутренних поверхностей крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий.

Устройство для механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий содержит токарный станок 1, барабан для внутренней обработки заготовки 2 (либо оправку для наружной обработки), имеющий узлы фиксации 3, аналитическое устройство 4, шлифовальную головку 5, суппорт 6, датчик давления 7, механический привод суппорта 8.

Принцип работы заявленного устройства заключается в следующем.

На токарный станок 1 устанавливают барабан для внутренней обработки изделий 2 (либо оправку для наружной обработки), в барабан устанавливают изделие и закрепляют при помощи узлов фиксации 3, в аналитическое устройство 4 заносят величину давления шлифовальной головки на стенку изделия (эта величина определяется расчетным путем и зависит от материала, габаритов и толщины стенки обрабатываемого изделия). Далее при помощи шлифовальной головки 5, установленной на суппорте 6, начинают обрабатывать изделие. Датчик давления 7, установленный на шлифовальной головке, постоянно определяет величину приложенного давления и передает сигнал в аналитическое устройство 4, которое сравнивает сигнал с заданным значением и подает команду на механический привод суппорта, который в зависимости от поступившего сигнала корректирует скорость перемещения суппорта.

Применение предложенного устройства позволит сократить длительность механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий в 5-10 раз и повысить качество обрабатываемых изделий.

Источники информации

Хрульков В.А. и др. Механическая обработка деталей из керамики и ситаллов. - Издательство Саратовского университета, 1975 г.

Г.В.Белинская, Г.А.Выдрик. Технология электровакуумной и радиотехнической керамики. - М.: "Энергия", 1977. - 335 с.