Способ и устройство для чистовой обработки шаров

(51) 21 11/02 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ 2011/1115.1 27.10.2011 14.09.2012, бюл.9 Еренчинов Данияр Кагазбекович А.с. СССР 1634451, 1991 Патент РФ 2177870, 2000(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ШАРОВ(57) Изобретение относится к области машиностроению, к устройствам для обработки деталей, тина шаров с отверстиями, пазами,лысками и проточками, например, пробок шаровых кранов. Способ чистовой обработки шаров, включающем в себя два диска, вращающейся с угловой скоростью верхний диск и нижний неподвижный диск,имеющий кольцевой желоб с торовой поверхностью в котором расположен сепаратор для размещения шаров, в соответствии с изобретением, сепаратор секционированный, подвижный. Секционированный сепаратор скользит по желобу нижнего диска, не препятствуя движению шариков при вращательнопоступательном движении шаров и тем самым производится их обкатка и обработка. Устройство чистовой обработки шаров,содержащее соосно смонтированные верхний и нижний диски, верхний диск связан с приводом вращения и имеет кольцевой желоб, идентичный желобу в нижнем диске нижний неподвижный диск имеет кольцевой желоб с торовой поверхностью с сепаратором для размещения шаров, в соответствии с изобретением, секционированный сепаратор выполнен в виде трех подвижных секторов, гнезда сепаратора образованы конусообразными элементами секторов, направленными большими основаниями друг к другу и соединены между собой дугообразными стержнями, установленными в шайбах. Использование конусобразных элементов для формирования гнезд сепаратора позволяет шарику совершать свободное вращение. Шайбы секторов обеспечивают соосное расположение конусобразных элементов и скольжение секторов сепаратора по желобу. Конструкция секционированного сепаратора позволяет сократить,время на выгрузку и загрузку шариков, что повышает производительность предлагаемого устройства. Предлагаемое изобретение имеет несложную схему и высокую производительность, позволяющее изготавливать шарики с равномерной и качественной поверхностью. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработки деталей, типа шаров с отверстиями,пазами, лысками и проточками, например, пробок шаровых кранов. Известен способ доводки шариков, при котором шарик имеет контакт с соосно установленными верхним и нижним дисками. На шарики устанавливают кольца и в зону обработки подают абразивную пасту. В процессе обработки один из дисков вращают с постоянной угловой скоростью,верхний диск прижимают с заданным усилием,причем к каждому шарику прикладывают дополнительное усилие по шаровым поясам с помощью упруго связанных между собой рабочими инструментами (доводниками) (А.с. 948627, кл. В 21 В 11/02, опубл. 07.08.1982 г.). Недостатком известного способа является сложность,которая связанна с оказанием дополнительного силового воздействия к каждому шарику. В качестве наиболее близкого аналога выбран способ чистовой обработки шаров, в котором соосно смонтированы верхний и нижний диски, которые имеют одинаковые желоба в форме тора, где размещаются шары (3 шт.). Верхний диск связан с приводом вращения. Нижний диск имеет кольцевой желоб с торовой поверхностью с сепаратором,который обеспечивает равномерность расположения шаров по окружности. Верхний диск имеет кольцевой желоб, идентичный желобу в нижнем диске. Сепаратор выполнен плоским из относительно мягкого материала, например, из текстолита и имеет вырезы по размеру шаров. (А.с. 1634451, кл. В 21 В 11/02, опубл. 15.03.1991 г.). Недостатком известного способа является использование неподвижного плоского сепаратора,который препятствует процессу вращательнопоступательного движения шарика и снижает качество обрабатываемой сферической поверхности,а также приводит к увеличению времени выгрузки обработанных деталей и загрузки шариков на обработку в связи с необходимостью переустановки сепаратора. Устройство для обработки шариков, содержащее пару рабочих инструментов в виде дисков с кольцевыми выступами по периферии и цилиндр,расположенный между дисками с образованием камеры, в боковой поверхности которой выполнены каналы для подачи тангенциально направленной по отношению к рабочим поверхностям инструментов рабочей среды, внутренние поверхности кольцевых выступов инструментов выполнены сферическими,на кольцевые выступы нанесено абразивное покрытие с чередованием участков с крупной и мелкой фракциями абразива, а диски установлены из условия расположения участков кольцевых выступов с мелкой фракцией абразива одного диска напротив участков с крупной фракцией абразива другого (Патент 2177870, публ. 01.12.2000 г.). Недостатком известного устройства является применение абразива, сложность самого устройства изготовленного в виде дисков с кольцевыми 2 выступами,внутренние поверхности дисков выполнены сферическими, и обработка изделия производится с чередованием участков с крупной и мелкой фракциями абразива, а также низкое качество обработки. В качестве наиболее близкого аналога выбрано устройство для обработки шариков, размещенных в установленном,с возможностью вращения,сепараторе между соосно смонтированными верхним и нижним дисками, один из которых связан с приводом вращения, и самоустанавливающимся прижимным кольцом,расположенным концентрично верхнему диску из условия образования между направленными друг к другу поверхностями сужающегося к верхнему торцу верхнего диска кольцевого паза, сепаратор расположен между верхним и нижним дисками,связанными с приводом вращения, а прижимное кольцо подпружинено в осевом направлении, при этом устройство снабжено приводным абразивным диском, установленным над кольцевым пазом,предназначенным для размещения в нем выступающей части шариков (Патент 2119859 С 1, МПК В 24 В 11/02, опубл. 10.1998 г.). Недостаток этого устройства трудность достижения высокой геометрической точности и одноразмерности обрабатываемой партии шариков,невысокая производительность и применение абразивных материалов. В основу изобретения положена задача создания несложного и высокопроизводительного способа и устройства для чистовой обработки шаров, который позволит получать качественные изделия круглой формы. Техническим результатом является высокопроизводительный способ обработки шаров,за счет сокращения времени на выгрузку и загрузку шаров и несложное устройство для чистовой обработки шаров,позволяющее получать качественные и равномерные поверхности шаров. Для достижения технического результата в способе чистовой обработки шаров, включающем в себя два диска, вращающейся с угловой скоростью верхний диск и нижний неподвижный диск,имеющий кольцевой желоб с торовой поверхностью в котором расположен сепаратор для размещения шаров, в соответствии с изобретением, сепаратор секционированный, подвижный. Секционированный сепаратор скользит по желобу нижнего диска, не препятствуя, движению шариков при вращательнопоступательном движении шаров и тем самым производится их обкатка и обработка. Для достижения технического результата в устройстве чистовой обработки шаров,включающем соосно смонтированные верхний и нижний диски, верхний диск связан с приводом вращения и имеет кольцевой желоб, идентичный желобу в нижнем диске нижний неподвижный диск имеет кольцевой желоб с торовой поверхностью с сепаратором для размещения шаров, в соответствии с изобретением, секционированный сепаратор выполнен в виде трех подвижных секторов, гнезда сепаратора образованы конусообразными элементами секторов, направленными большими основаниями друг к другу и соединены между собой дугообразными стержнями, установленными в шайбах. Использование конусобразных элементов для формирования гнезд сепаратора позволяет шарику совершать свободное вращение. Шайбы секторов обеспечивают соосное расположение конусобразных элементов и скольжение секторов сепаратора по желобу. Конструкция секционированного сепаратора позволяет сократить,время на выгрузку и загрузку шариков, что повышает производительность предлагаемого устройства. Изобретение иллюстрируется чертежами. Фиг. 1 - схема реализации предложенного способа. Фиг. 2- показан сектор сепаратора. Способ и устройство чистовой обработки шаров,включающий 1 -верхний диск, связанный через шарнирное соединение 5 с приводом вращения 2 нижний неподвижный диск. Верхний 1 и нижний 2 диски имеют одинаковые кольцевые желоба с торовой поверхностью. Секционированный сепаратор 3 состоит из трех идентичных секторов,разделяющих торовую поверхность желоба нижнего неподвижного диска 2 на три равные части. Гнезда для укладки шаров 4 сепаратора сформированы конусобразными элементами секторов,направленными большими основаниями друг к другу. Р- усилие создаваемое приводом при вращении верхнего диска. Сектор сепаратора содержит два усеченных конуса 1, соединенных дугообразным стержнем 2, в середине которого закреплена шайба 3,закрепленная с двух сторон болтами 4. Большое основание усеченного конуса имеет заглубление. Усеченный конус крепится к стержню болтами резьбовым соединением. Предлагаемый способ работает следующим образом. В кольцевой желоб с торовой поверхностью неподвижного нижнего диска 2 размещают три идентичных сектора сепаратора 3,разделяющих поверхность желоба на три равные части и в гнезда сепаратора, образованные конусобразными элементами (Фиг.2), загружают три шарика. Затем опускают верхний диск 1, после чего устройство запускается в работу. Вращение верхнего диска 1 с усилием Р приводит шарики во вращательно-поступательное движение, при этом сектора сепаратора 3 могут перемещаться в торовом желобе не препятствуя движению шариков, и тем самым производится обкатка и соответственно обработка шариков. По завершению процесса верхний диск 1 останавливается и, поднимаясь,отводится в сторону, предоставляя свободный доступ к быстрой выгрузке обработанных и загрузке шариков на обработку. Таким образом, предлагаемое изобретение имеет несложную схему и высокую производительность,позволяющее изготавливать шарики с равномерной и качественной поверхностью. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ для чистовой обработки шаров,включающий два диска, вращающийся с угловой скоростью верхний диск и нижний неподвижный диск, имеющий кольцевой желоб с торовой поверхностью в котором расположен сепаратор для размещения шаров, отличающийся тем, что сепаратор секционированный и подвижный,скользящий по желобу нижнего диска не препятствуя движению шариков. 2. Устройство для чистовой обработки шаров,состоящий из соосно смонтированных верхнего и нижнего дисков, верхний диск связан с приводом вращения и имеет кольцевой желоб, идентичный желобу в нижнем диске нижний неподвижный диск имеет кольцевой желоб с торовой поверхностью с сепаратором для размещения шаров,отличающийся тем,что сепаратор секционированный, состоящий из трех подвижных секторов,гнезда сепаратора образованы конусообразными элементами, направленными большими основаниями друг к другу, и соединены между собой дугообразными стержнями,установленными в шайбах.