RU40234U1 - DEVICE FOR VIBRATION PROCESSING LARGE DETAILS - Google Patents

Abstract

Устройство для вибрационной обработки изделий относится к области машиностроения, в частности к конструкциям устройств для вибрационной обработки крупногабаритных деталей. Устройство для вибрационной обработки изделий содержит общую плиту, на которой смонтированы асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты, эксцентриковый вал, размещенный на подшипниковых опорах и надетой на него эксцентриковой втулкой, шатуна и резцедержателя. Новым в устройстве является то, что частота колебаний инструмента изменяется посредством регулируемого асинхронного привода, эксцентриковый вал, так же, вал оснащен дополнительными подшипниковыми опорами, установленными так, что он получает дополнительную жесткость при работе, а защита привода от механических повреждений, при возможном заклинивании привода, осуществляется посредством муфты. Достигаемый при этом технический результат-увеличение диапазона регулирования частот вибрации, при чем устройство имеет возможность работать на любой частоте; увеличение жесткости эксцентрикового вала позволяет увеличить точность обработки детали; применение регулируемого привода позволяет значительно уменьшить габаритные размеры устройства.A device for vibration processing of products relates to the field of engineering, in particular to the design of devices for vibration processing of large parts. A device for vibration processing of products contains a common plate on which an asynchronous electric motor with a frequency converter is mounted, an eccentric shaft placed on the bearings and mounted on it by an eccentric sleeve, a connecting rod and a tool holder. New in the device is that the oscillation frequency of the tool is changed by means of an adjustable asynchronous drive, the eccentric shaft, also, the shaft is equipped with additional bearings that are installed so that it receives additional rigidity during operation, and protects the drive from mechanical damage, if the drive is jammed carried out by means of a coupling. The technical result achieved in this case is an increase in the range of regulation of vibration frequencies, with which the device has the ability to work at any frequency; increasing the rigidity of the eccentric shaft allows you to increase the accuracy of the workpiece; the use of an adjustable drive can significantly reduce the overall dimensions of the device.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям станков для обработки крупногабаритных деталей.The invention relates to the field of engineering, in particular to the design of machines for processing large parts.

Известна конструкция устройства предназначенного для виброрезания состоящего из пластинчатой пружины, выполняющей роль упругого звена, ограничение амплитуды достигается за счет нелинейной характеристики рабочей пружины и обеспечивается наличием зазора и одностороннего упора [1]. Вибратор по амплитуде реализуется за счет изменения жесткости пружины (заменой). Вибратор имеет две регулировки по частоте: грубую - сменной пластинчатой пружиной и точную - изменением массы качающейся части и регулировкой положения ползуна.A known design of a device designed for vibration cutting consisting of a leaf spring, acting as an elastic link, amplitude limitation is achieved due to the non-linear characteristics of the working spring and is provided by the presence of a gap and a one-way stop [1]. The vibrator in amplitude is realized by changing the stiffness of the spring (replacement). The vibrator has two frequency adjustments: coarse - with a removable leaf spring and precise - by changing the mass of the swinging part and adjusting the position of the slider.

Недостатком известного устройства является то, что он устойчиво работает лишь в том случае, если будет предварительно выведен из положения равновесия ударом, сложностью регулировки частоты, необходимость иметь дополнительные сенные грузы и пластины.A disadvantage of the known device is that it only works stably if it is previously removed from the equilibrium position by impact, the difficulty of adjusting the frequency, the need to have additional hay loads and plates.

Наиболее близким техническим решением является установка для виброрезания с вынужденными колебаниями состоящая из электродвигателя, вибратора механического типа и резцедержателя, смонтированных на одной плите [2].The closest technical solution is the installation for vibration cutting with forced vibrations consisting of an electric motor, a mechanical type vibrator and a tool holder mounted on one plate [2].

Электродвигатель является энергетическим источником колебаний. От него вращение через передачу передается на вибратор. Основными деталями вибратора являются эксцентриковый вал, размещенный в корпусе на подшипниковых опорах и надетая на него эксцентриковая втулка. Амплитуда колебаний резца регулируется плавно за счет проворачивания - эксцентриковой втулки по эксцентриковому валу с последующей фиксацией и закреплением. Частота колебаний инструмента изменяется перестановкой шкивов и зависит от передаточного отношения ременной передачи.An electric motor is an energy source of vibrations. From it, the rotation through the transmission is transmitted to the vibrator. The main details of the vibrator are the eccentric shaft, placed in the housing on the bearing bearings and the eccentric sleeve put on it. The amplitude of the oscillations of the cutter is regulated smoothly by turning the eccentric sleeve along the eccentric shaft with subsequent fixing and fixing. The frequency of oscillation of the tool is changed by rearranging the pulleys and depends on the gear ratio of the belt drive.

Предлагаемее устройство отличается от прототипа тем, что в качестве привода используется асинхронный электродвигатель установленный на одной плите и имеющий свое устройство регулирования частоты вращения.The proposed device differs from the prototype in that the drive uses an induction motor mounted on one plate and having its own speed control device.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой конструкции устройства и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».Analysis of the known technical solutions allows us to conclude that they lack features similar to the essential distinguishing features in the claimed device design and recognize the claimed solution as meeting the criterion of “significant differences”.

Сущность конструкции поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - схема управления приводом.The essence of the design is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the device; figure 2 - control circuit of the drive.

Основными узлами устройства являются: общая плита 12, на котором смонтированы асинхронный электродвигатель 1, преобразователь частоты 2, муфта 3, эксцентриковый вал 4 с эксцентриковой втулкой 5, смонтированных на подшипниковых опорах 6. Шатуна 7, соединенного с резцедержателем 11 посредством резинометаллических шарниров 8, которые установлены с натягом на палец и полуоси 10 и в отверстия резцедержателя и серег 9.The main components of the device are: a common plate 12, on which an induction motor 1, a frequency converter 2, a coupling 3, an eccentric shaft 4 with an eccentric sleeve 5 mounted on bearing bearings are mounted 6. A connecting rod 7 connected to the tool holder 11 by rubber-metal hinges 8, which mounted with an interference fit on the finger and half shafts 10 and in the holes of the tool holder and earrings 9.

Схема управления приводом выполнена на основе преобразователя частоты[4].The drive control circuit is based on a frequency converter [4].

Применение предлагаемой конструкции имеет следующие преимущества:The application of the proposed design has the following advantages:

1 использование регулируемого привода позволяет более оптимально управлять процессом обработки, что позволяет повысить точность и качество обработки;1 the use of an adjustable drive allows more optimal control of the processing process, which improves the accuracy and quality of processing;

2 простота и малые габариты схемы управления, позволяют отказаться от использования шкафа управления, разместив пульт непосредственно на станке, а современная элементная база, позволяет выполнить дистанционный пульт управления беспроводным;2 simplicity and small dimensions of the control circuit allow you to refuse to use the control cabinet by placing the remote control directly on the machine, and the modern element base allows you to perform a remote control wireless;

3 регулируемый электрический привод позволяет полностью исключить использование механической коробки подач, являющейся в подобном оборудовании самым громоздким устройством.3 adjustable electric drive allows you to completely eliminate the use of a mechanical feed box, which is the most bulky device in such equipment.

Моделирование процесса управления обработкой на подобном устройстве с использованием системы MATLAB 6 показало достаточную эффективность подобного варианта реализации конструкции устройства [3].Modeling the processing control process on a similar device using the MATLAB 6 system has shown sufficient efficiency of a similar embodiment of the device design [3].

Источники информацииSources of information

1. Обработка резанием с вибрациями. Подураев В.М. - М, «Машиностроение», 1970, 350 с.1. Cutting with vibrations. Poduraev V.M. - M, "Mechanical Engineering", 1970, 350 p.

2. Пат.2212309 РФ, МКИ 7В23В 25/100. Устройство для вибрационного резания. /А.П.Сергиев, Е.Г.Швачкин. - Опубл.20.09.2003, Бюл. №26.2. Pat. 2212309 of the Russian Federation, MKI 7V23V 25/100. Device for vibration cutting. / A.P. Sergiev, E.G.Shvachkin. - Pub. September 20, 2003, Bull. No. 26.

3. Дьяконов В., Круглев В. Математические пакеты расширения MTLAB. Специальный справочник. СПб., Питер:2001, 480 с.3. Dyakonov V., Kruglev V. Mathematical expansion packages MTLAB. Special reference. St. Petersburg, Peter: 2001, 480 p.

4. Электродвигатели асинхронные / В.Л.Лихачев. - М.: СОЛОН-Р, 2002. - 304с.4. Asynchronous electric motors / V.L. Likhachev. - M .: SOLON-R, 2002 .-- 304s.

Claims (1)

Устройство виброрезания для обработки крупногабаритных корпусных деталей, содержащее эксцентриковый вал с установленной на него эксцентриковой втулкой, установленной в подшипниковой опоре, шатун и резцедержатель, установленные в резинометаллических втулках, отличающееся тем, что в качестве привода используется установленный на одной плите с устройством асинхронный электродвигатель, имеющий свое устройство управления и регулирования, а также оснащенное дополнительными подшипниковыми опорами для увеличения точности обработки.A vibration cutting device for processing large-sized case parts, comprising an eccentric shaft with an eccentric sleeve mounted on it installed in a bearing support, a connecting rod and a tool holder installed in rubber bushes, characterized in that the drive uses an induction motor mounted on the same plate with the device, having its control and regulation device, as well as equipped with additional bearing supports to increase machining accuracy.