RU2449874C1 - Device for surface flat vibrogrinding - Google Patents

Device for surface flat vibrogrinding Download PDF

Info

Publication number
RU2449874C1
RU2449874C1 RU2010139846/02A RU2010139846A RU2449874C1 RU 2449874 C1 RU2449874 C1 RU 2449874C1 RU 2010139846/02 A RU2010139846/02 A RU 2010139846/02A RU 2010139846 A RU2010139846 A RU 2010139846A RU 2449874 C1 RU2449874 C1 RU 2449874C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
grinding
housing
case
machine
Prior art date
Application number
RU2010139846/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Николай Николаевич Самойлов (RU)
Николай Николаевич Самойлов
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Ольга Аркадьевна Василенко (RU)
Ольга Аркадьевна Василенко
Александр Викторович Воронков (RU)
Александр Викторович Воронков
Ирина Васильевна Овсяникова (RU)
Ирина Васильевна Овсяникова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2010139846/02A priority Critical patent/RU2449874C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449874C1 publication Critical patent/RU2449874C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to machining of hard-to-machine metals and alloys. Proposed device comprises case with its bottom to be secured to machine table and its top to support billets to be machined. Electromagnetic rectangular plate is flexible arranged on strips from antifriction material atop said case. Blunt hole is bored at the center on lower flange side to receive rotor shaft eccentric journal. Twisted magnetic duct is arranged on rotor end faces with short-circuited secondary. Rotor is incorporated with end induction motor including stator with twisted magnetic core made integral with case lower part that has m1-phase primary. Said rotor is arranged between magnetic core faces to rotate there between, on support barrel pressed in case lower part central bore.
EFFECT: higher quality and efficiency.
5 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения к механической обработке трудношлифуемых металлов и сплавов, склонных к прижогам и микротрещинам, алмазно-абразивным инструментом и может быть использовано при шлифовании и полировании плоских поверхностей.The invention relates to mechanical engineering technology for the machining of hard to grind metals and alloys, prone to burns and microcracks, with a diamond-abrasive tool and can be used for grinding and polishing flat surfaces.

Известен способ шлифования и устройство, реализующее его, включающий непрерывное наложение на заготовку через обрабатываемую поверхность в направлении нормали ультразвуковых колебаний, при этом заготовке сообщают колебания, модулированные по частоте [1].A known method of grinding and a device that implements it, comprising continuously applying to the workpiece through the surface to be processed in the direction of the normal ultrasonic vibrations, while the workpiece is reported to oscillate in frequency [1].

Недостатком известного устройства и способа является неэффективное повышение интенсификации процесса, дающее невысокое повышение производительности и качество изготовляемой продукции ввиду того, что ультразвуковая обработка ведется на частотах 15…50 кГц и амплитудой в несколько единиц мкм [2]. Алмазно-абразивные зерна, имеющие размеры на порядок больше, чем амплитуда ультразвуковых колебаний, осуществляют резания только передними гранями, как при традиционном шлифовании, и зона контакта инструмента с заготовкой увеличивается на ничтожно малую величину.A disadvantage of the known device and method is an ineffective increase in the intensification of the process, giving a small increase in productivity and quality of manufactured products due to the fact that ultrasonic processing is carried out at frequencies of 15 ... 50 kHz and an amplitude of several microns [2]. Diamond-abrasive grains, having dimensions an order of magnitude larger than the amplitude of ultrasonic vibrations, carry out cutting only with front faces, as with traditional grinding, and the contact area of the tool with the workpiece increases by a negligible amount.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей, повышение качества и производительности обработки за счет сообщения обрабатываемой заготовки низкочастотных, не зависящих от частоты вращения инструмента крутильных колебаний, повышение интенсификации процесса шлифования за счет осуществления резания не только передними, но и боковыми, и задними гранями алмазно-абразивных зерен, а также за счет увеличения зоны контакта инструмента с заготовкой, позволяющей экономно расходовать алмазно-абразивный материал, снижение расходов на изготовление оснастки за счет упрощения конструкции вибропривода.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, improving the quality and productivity of processing due to the message of the processed workpiece low-frequency, independent of the frequency of rotation of the tool torsional vibrations, increasing the intensification of the grinding process by cutting not only the front, but also the side and rear edges of diamond-abrasive grains, as well as by increasing the contact zone of the tool with the workpiece, which allows to economically consume diamond-abrasive material, reducing consumption poisons for manufacturing production by simplifying the design of vibration drive.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для плоского виброшлифования, содержащего корпус, нижняя часть которого выполнена с возможностью закрепления на столе станка, а верхняя часть выполнена с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок, при этом на верхней части корпуса подвижно на планках из антифрикционного материала, выполняющих функции подшипника скольжения, установлена электромагнитная прямоугольная плита, в центре которой со стороны нижнего торца расточено глухое отверстие, в котором на подшипнике установлена эксцентриковая шейка вращающегося ротора, на противоположном шейке торце которого расположен витой магнитопровод, имеющий в пазах вторичную короткозамкнутую обмотку, при этом вышеупомянутый ротор входит в состав торцового асинхронного двигателя, последний помимо ротора содержит статор, выполненный заодно целое с нижней частью корпуса, с витым магнитопроводом на торце, в пазах которого расположена m1-фазная первичная обмотка, кроме того, ротор подвижно с возможностью вращения с помощью упорных подшипников закреплен с учетом зазора между торцами магнитопроводов на опорном стакане, запрессованном в центральном отверстии нижней части корпуса.The problem is solved using the proposed device for flat grinding containing a housing, the lower part of which is made possible to be fixed on the machine table, and the upper part is made with the possibility of installing workpieces on it, while on the upper part of the housing it is movable on planks of antifriction material, performing the functions of a sliding bearing, an electromagnetic rectangular plate is installed, in the center of which a blind hole is bored from the side of the lower end, in which an eccentric neck of a rotating rotor is installed on the bearing, on the opposite neck of which there is a twisted magnetic circuit with a secondary short-circuited winding in the grooves, while the aforementioned rotor is a part of a mechanical induction motor, the latter in addition to the rotor, contains a stator integral with the lower part of the housing, with a twisted the yoke on the end, which is located in the grooves m 1-phase primary winding is furthermore movably rotor rotatably through thrust bearings fasten ene with the gap between the ends of the magnetic cores on the reference glass, pressed into the central opening of the lower housing.

Особенности конструкции предлагаемого устройства для плоского виброшлифования поясняются чертежами.The design features of the proposed device for flat vibration grinding are illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди, частичный продольный разрез; на фиг.2 - вид сверху по А на фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - схема плоского шлифования торцом круга плоской поверхности заготовки, закрепленной на магнитной плите предлагаемого устройства; на фиг.5 - траектория движения точки B шлифуемой поверхности заготовки за один полный цикл крутильного колебательного вибрационного движения с наложением векторной диаграммы скорости, действующей на обрабатываемую заготовку VB в восьми положениях через каждые 45°.Figure 1 shows the proposed device, front view, partial longitudinal section; figure 2 is a top view along A in figure 1; figure 3 is a section along BB in figure 1; figure 4 is a diagram of a flat grinding with an end face of a circle of a flat surface of a workpiece mounted on a magnetic plate of the proposed device; figure 5 - the trajectory of point B of the grinding surface of the workpiece for one full cycle of torsional vibrational vibrational movement with the imposition of a vector diagram of speed acting on the workpiece V B in eight positions every 45 °.

Предлагаемое устройство предназначено для высокоэффективного плоского шлифования на плоскошлифовальных станках с наложением крутильных вибрационных движений со скоростью VB и амплитудой AB на обрабатываемую заготовку.The proposed device is intended for highly efficient flat grinding on surface grinding machines with superimposed torsional vibrational movements with a speed of V B and amplitude A B on the workpiece.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, нижняя часть которого выполнена в виде опор 2 с пазами для крепежных болтов с возможностью закрепления на столе станка (последний не показан). Верхняя часть корпуса выполнена плоской с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок 3. На верхней части корпуса подвижно на опорных планках 4 из антифрикционного материала, выполняющих функции подшипника скольжения, торцом установлена электромагнитная прямоугольная плита 5. Опорные планки 4 изготовлены из антифрикционного материала, например оловянно-фосфористой литейной бронзы Бр. ОФ10-1 (по ОСТ 1.90054-72).The proposed device comprises a housing 1, the lower part of which is made in the form of supports 2 with grooves for fixing bolts with the possibility of fixing on the table of the machine (the latter is not shown). The upper part of the casing is made flat with the possibility of installing workpieces on it 3. On the upper part of the casing, an electromagnetic rectangular plate 5 is movably mounted on the support plates 4 of antifriction material that perform the functions of a sliding bearing. The support plates 4 are made of antifriction material, for example, tin phosphor cast bronze br. OF10-1 (according to OST 1.90054-72).

Электромагнитная прямоугольная плита предназначена для закрепления заготовок 3 из ферромагнитных материалов при обработке на плоскошлифовальных станках. Устройство и конструкция электромагнитной прямоугольной плиты может быть выполнено, например, по ГОСТ 17519-81. Также в качестве устройства для закрепления заготовок из ферромагнитных материалов при обработке на плоскошлифовальных станках может быть взята плита с постоянными магнитами по ГОСТ 16528-81 [3].An electromagnetic rectangular plate is designed to fix workpieces 3 of ferromagnetic materials when machining on surface grinding machines. The device and design of the electromagnetic rectangular plate can be performed, for example, according to GOST 17519-81. Also, as a device for fixing blanks of ferromagnetic materials during processing on surface grinding machines, a plate with permanent magnets according to GOST 16528-81 can be taken [3].

Крепежные планки 6 с уплотнителем 7, установленные сверху опорных планок, крепят последние к корпусу, ограничивают вращательное вибрационное движение плиты относительно вертикальной оси и предохраняют от попадания в зону сопряжения плиты с опорными планками отработанного шлама. Крепежные планки установлены с гарантированным зазором Z относительно плиты, позволяющим свободное перемещение плиты в горизонтальной плоскости.Fixing strips 6 with a seal 7 mounted on top of the support strips fasten the latter to the body, limit the rotational vibrational movement of the plate relative to the vertical axis and prevent the spent slurry from falling into the mating zone of the plate. The mounting plates are installed with a guaranteed clearance Z relative to the plate, allowing free movement of the plate in a horizontal plane.

В центре нижнего торца электромагнитной плиты расточено глухое отверстие, в котором на подшипнике 8 установлена эксцентриковая шейка вращающегося ротора 9, расположенная на его верхнем торце. На противоположном нижнем торце ротора 9 расположен витой магнитопровод 10, имеющий в пазах вторичную короткозамкнутую обмотку.A blind hole is bored in the center of the lower end of the electromagnetic plate, in which an eccentric neck of the rotating rotor 9 is located on the bearing 8, located on its upper end. On the opposite lower end of the rotor 9 is a twisted magnetic circuit 10 having a secondary short-circuited winding in the grooves.

Ротор 9 входит в состав торцового асинхронного двигателя (ТАД) [4…6]. ТАД помимо ротора содержит статор, выполненный заодно целое с нижней частью корпуса 1, с витым магнитопроводом 11 на торце. В пазах магнитопровода 11 расположена m1-фазная первичная обмотка.The rotor 9 is part of the mechanical induction motor (TAD) [4 ... 6]. In addition to the rotor, the TAJ contains a stator integral with the lower part of the housing 1, with a twisted magnetic circuit 11 at the end. In the grooves of the magnetic circuit 11 is located m 1 -phase primary winding.

Ротор подвижно с возможностью вращения благодаря упорным подшипникам 12 закреплен с учетом зазора Δ между торцами магнитопроводов 10 и 11 на опорном стакане 13, запрессованном в центральном отверстии нижней части корпуса.The rotor is movable with the possibility of rotation due to the thrust bearings 12 is fixed taking into account the gap Δ between the ends of the magnetic circuits 10 and 11 on the support cup 13, pressed into the Central hole of the lower part of the housing.

После подключения обмотки магнитопровода 11 статора к сети, в результате воздействия вращающегося магнитного поля на проводники короткозамкнутой обмотки магнитопровода ротора последний приводится во вращение со скоростью VB. Возникающие при этом силы осевого притяжения магнитопроводов ротора и статора воспринимаются упорным подшипником 14. Благодаря тому, что упорный подшипник 14 установлен снаружи магнитопроводов ротора и статора, следовательно, диаметр его дорожки качения достаточно большой, повышается устойчивость ротора против выворачивающего действия сил, требующихся для эффективного виброшлифования.After connecting the winding of the stator magnetic circuit 11 to the network, as a result of the action of a rotating magnetic field on the conductors of the short-circuited winding of the rotor magnetic circuit, the latter is rotated at a speed of V B. The resulting axial forces of the magnetic circuits of the rotor and stator are perceived by the thrust bearing 14. Due to the fact that the thrust bearing 14 is installed outside the magnetic circuits of the rotor and stator, therefore, the diameter of its raceway is large enough, the rotor's stability against the eversion action of the forces required for effective vibration grinding is increased .

Так работает привод вибрационных движений, выполненный в виде компактного торцового асинхронного электродвигателя. Предлагаемое устройство имеет самую короткую кинематическую цепь вибропривода и расширяет технологические возможности.This is how the drive of vibrational movements, made in the form of a compact end-face asynchronous electric motor, works. The proposed device has the shortest kinematic circuit of a vibrodrive and expands technological capabilities.

При вращении ротора ТАД привода крутильных колебаний ось верхней эксцентриковой шейки ротора 9, эксцентрично смещенной на величину эксцентриситета E относительно общей центральной оси ротора, будет описывать окружность диаметром AB=2E. Вместе с эксцентриковой шейкой ротора крутильные вибрационные движения будет совершать электромагнитная плита с заготовками. Эти вибрации будут иметь амплитуду AB и частоту f, равную частоте вращения ротора.When the rotor rotates TAD of the drive of torsional vibrations, the axis of the upper eccentric neck of the rotor 9, eccentrically shifted by the amount of eccentricity E relative to the common central axis of the rotor, will describe a circle with a diameter A B = 2E. Together with the eccentric neck of the rotor, torsional vibrational movements will be made by an electromagnetic plate with blanks. These vibrations will have an amplitude A B and a frequency f equal to the rotor speed.

Вышеупомянутый гарантированный зазор Z между плитой и крепежными планками, дающий возможность свободного перемещения плиты в горизонтальной плоскости, должен быть не менее удвоенной амплитуды колебательных движений, т.е. Z>2AB мм.The aforementioned guaranteed gap Z between the plate and the mounting plates, allowing free movement of the plate in the horizontal plane, must be at least twice the amplitude of the oscillatory movements, i.e. Z> 2A B mm.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство применимо для плоского шлифования при работе как торцом, так и периферией круга, но данное описание относится к плоскому шлифованию торцом круга на плоскошлифовальном станке с крестовым (прямоугольным) столом и вертикальным шпинделем, например, мод. 3Д732Ф1.The device is applicable for flat grinding when working with both the end face and the periphery of the wheel, but this description refers to the flat grinding with the end face of a circle on a surface grinding machine with a cross (rectangular) table and a vertical spindle, for example, mod. 3D732F1.

Для установки и закрепления плоских призматических заготовок используется предлагаемое устройство, выполненное на основе электромагнитной прямоугольной плиты по ГОСТ 17519-81.To install and fix flat prismatic blanks, the proposed device is used, made on the basis of a rectangular electromagnetic plate in accordance with GOST 17519-81.

Нагрузка врезания, действующая по нормали на обрабатываемую поверхность заготовки, создается механизмами станка подачей SP (см. фиг.4), как при традиционном плоском шлифовании. Выбор величины нагрузки врезания и глубины резания зависит от конкретных условий обработки и технических требований к обрабатываемой поверхности.The insertion load acting normal to the workpiece surface to be machined is created by the machine mechanisms by feeding S P (see Fig. 4), as with traditional flat grinding. The choice of the loading load and the cutting depth depends on the specific processing conditions and technical requirements for the surface to be treated.

При плоском шлифовании заготовка вместе со столом совершает возвратно-поступательные движения SПР, при этом инструменту сообщают вращательное движение VИ и поперечную подачу SПОП на каждый двойной ход стола.With flat grinding, the workpiece together with the table makes reciprocating movements S PR , while the tool is informed of the rotational movement V And and the transverse feed S POP for each double stroke of the table.

При вращении ротора ТАД привода крутильных колебаний электромагнитная плита устройства с заготовками будет описывать окружность диаметром AB относительно вертикальной оси, т.е. совершать крутильные вибрационные колебания с амплитудой AB (мм) и частотой f (Гц), равной частоте вращения ротора ТАД привода крутильных колебаний.During rotation of the rotor TAD of the drive of torsional vibrations, the electromagnetic plate of the device with the workpieces will describe a circle of diameter A B relative to the vertical axis, i.e. make torsional vibrational vibrations with an amplitude A B (mm) and a frequency f (Hz) equal to the rotational speed of the rotor TAD of the torsional vibration drive.

В результате наложения на возвратно-поступательное движение стола станка с заготовками со скоростью SПР крутильных вибрационных колебаний со скоростью VB электромагнитной плиты создается перекрестное движение заготовки под алмазно-абразивными зернами инструмента относительно вектора скорости инструмента VИ и периодически изменяется величина и направление суммарной скорости резания и сила трения (см. фиг.5). Происходит изменение направления скольжения обрабатываемой заготовки относительно шлифовального круга и алмазно-абразивные зерна начинают работать как передними, так и боковыми, и задними гранями, а также изменяется в сторону увеличения интенсивность съема металла и ширина обработки за один проход. При этом облегчается съем металла и стружкообразование, улучшается самозатачивание зерен, а переменные силы активно перераспределяются в плоскости резания, вследствие чего полностью подавляются автоколебания и сила трения уменьшается до 4 раз. Кроме того, это позволяет увеличить число активно работающих алмазно-абразивных зерен и интенсифицировать срезание выступов неровностей обрабатываемой поверхности заготовок.As a result of superimposing on the reciprocating movement of the machine table with the workpieces with speed S PR torsional vibrational vibrations with speed V B of the electromagnetic plate, the workpiece crosses under the diamond-abrasive grains of the tool with respect to the tool speed vector V And and periodically changes the magnitude and direction of the total cutting speed and friction force (see FIG. 5). There is a change in the sliding direction of the workpiece relative to the grinding wheel and the diamond-abrasive grains begin to work both front and side, and rear faces, and the metal removal rate and processing width in one pass also change in the direction of increase. At the same time, metal removal and chip formation are facilitated, grain self-sharpening is improved, and variable forces are actively redistributed in the cutting plane, as a result of which self-oscillations are completely suppressed and the friction force is reduced up to 4 times. In addition, this allows you to increase the number of actively working diamond-abrasive grains and to intensify the cutting of the protrusions of irregularities of the processed surface of the workpieces.

В результате совмещения продольного возвратно-поступательного движения со скоростью SПР устройства и крутильных вибрационных колебаний электромагнитной плиты с заготовками со скоростью VB, а также вращательного движения инструмента - VИ на обработанной поверхности формируется износостойкий, регулярный микрорельеф с перекрестным направлением рисок и неровностями малой и однородной высоты, улучшается качество поверхностного слоя заготовки и гасятся автоколебания.As a result of combining the longitudinal reciprocating motion with the speed S PR of the device and the torsional vibrational vibrations of the electromagnetic plate with the workpieces with the speed V B , as well as the rotational movement of the tool - V And a wear-resistant, regular microrelief with the cross direction of the patterns and roughnesses of small and uniform height, improves the quality of the surface layer of the workpiece and quench self-oscillations.

Улучшаются условия работы алмазно-абразивных зерен, уменьшается их износ, повышается интенсивность съема материала и размерная стойкость инструмента, создается благоприятная кинематика движения алмазно-абразивных зерен относительно заготовки, что также снижает шероховатость обработанной поверхности.The working conditions of diamond-abrasive grains improve, their wear decreases, the material removal rate and dimensional stability of the tool increase, favorable kinematics of the movement of diamond-abrasive grains relative to the workpiece is created, which also reduces the surface roughness.

Снижение силы трения и гашение автоколебаний шлифовального шпинделя с кругом позволяет улучшить качество обработанной поверхности при одновременном увеличении режимов и производительности. Полное подавление автоколебаний и уменьшение силы трения при использовании предлагаемого устройства позволяет повысить режимы и производительность обработки в 2,5…3 раза без ухудшения качества обработанной поверхности.Reducing the frictional force and damping the self-oscillations of the grinding spindle with a circle allows you to improve the quality of the processed surface while increasing modes and productivity. Full suppression of self-oscillations and a decrease in the friction force when using the proposed device allows to increase the processing modes and productivity by 2.5 ... 3 times without compromising the quality of the processed surface.

Кроме того, в таких условиях стойкость инструмента возрастает до 2 раз по сравнению со стойкостью при традиционной алмазно-абразивной обработке без наложения колебаний.In addition, under such conditions, the tool life increases up to 2 times compared with the resistance in traditional diamond-abrasive machining without imposing vibrations.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность также благодаря совмещению черновой и чистовой обработки.The proposed device can improve productivity also by combining roughing and finishing.

При шлифовании мягкими шлифовальными кругами обеспечивается однотонная зеркально чистая поверхность с малой высотой неровностей.When grinding with soft grinding wheels, a plain, mirror-clean surface with a low unevenness is ensured.

Шлифование жесткими алмазно-абразивными кругами с применением предлагаемого устройства не уступает по производительности высокоскоростному шлифованию и обеспечивает улучшение качества обработанной поверхности.Grinding with hard diamond-abrasive wheels using the proposed device is not inferior in performance to high-speed grinding and improves the quality of the processed surface.

Таким образом, происходит интенсивно воздействующее на обрабатываемую поверхность шлифование с крутильными вибрационными колебаниями заготовки, которое существенно улучшает качество обработанной поверхности и повышает в несколько раз производительность. Следует отметить, что виброшлифование сопровождается образованием упрочненного поверхностного слоя, обладающего повышенной микротвердостью и наличием остаточных сжимающих напряжений.Thus, grinding with the torsional vibrational vibrations of the workpiece intensively acting on the surface being processed occurs, which significantly improves the quality of the processed surface and increases productivity several times. It should be noted that vibration grinding is accompanied by the formation of a hardened surface layer with increased microhardness and the presence of residual compressive stresses.

Проведены производственные испытания с использованием предлагаемого устройства для вибрационного плоского шлифования, установленного на плоскошлифовальный станок с крестовым (прямоугольным) столом и вертикальным шпинделем, например, мод. 3Д732Ф1. Плоские призматические заготовки общей массой до 10 кг устанавливались на электромагнитную прямоугольную плиту по ГОСТ 17519-81 предлагаемого устройства. Обработка проводилась с частотой вибраций f=10…50 Гц и величиной амплитуды вибрационных колебаний AB=0,75…2,50 мм. Приводом крутильных колебаний использовался торцовый асинхронный электродвигатель, позволяющий получать частоту вращения ротора в пределах от 600…3000 мин-1.Production tests were carried out using the proposed device for vibrational flat grinding mounted on a surface grinding machine with a cross (rectangular) table and a vertical spindle, for example, mod. 3D732F1. Flat prismatic blanks with a total mass of up to 10 kg were installed on an electromagnetic rectangular plate in accordance with GOST 17519-81 of the proposed device. The processing was carried out with a vibration frequency f = 10 ... 50 Hz and an amplitude of vibrational vibrations A B = 0.75 ... 2.50 mm. A torsional vibration drive used an end induction electric motor, which made it possible to obtain a rotor speed in the range of 600 ... 3000 min -1 .

Значения технологических факторов (частоты вибраций, величины амплитуды вибрационных колебаний) выбирались таким образом, чтобы обеспечить кратность вибрационного воздействия на элементарную площадку обрабатываемой поверхности в диапазоне 6…10. Дальнейшее увеличение кратности воздействия ведет к возникновению больших инерционных сил и автоколебаний.The values of technological factors (vibration frequency, magnitude of the amplitude of vibrational vibrations) were chosen in such a way as to ensure the multiplicity of vibrational impact on the elementary area of the treated surface in the range of 6 ... 10. A further increase in the frequency of exposure leads to the appearance of large inertial forces and self-oscillations.

Производственные испытания показали, что предложенное устройство обеспечивает осцилляцию теплового поля, интенсифицирует процесс обработки вследствие прироста площади контакта заготовки с инструментом за один проход, позволяет получить пересечение под углом траекторий движения алмазно-абразивных зерен шлифовального круга с направлением исходной шероховатости, обуславливая сетку следов и характер микрогеометрии как при хонинговании, шлифохонинговании с наложением вибраций. Улучшаются условия самозатачивания шлифовального круга.Production tests showed that the proposed device provides oscillation of the thermal field, intensifies the machining process due to an increase in the contact area of the workpiece with the tool in one pass, allows you to get the intersection at the angle of the motion paths of the diamond-abrasive grains of the grinding wheel with the direction of the original roughness, determining the trace network and the nature of microgeometry as with honing, grinding with vibration. The grinding wheel self-sharpening conditions are improved.

Опытное шлифование плоских заготовок с использованием предлагаемого устройства позволяет стабильно получать шероховатость Ra=0,32 мкм по всей длине с 95% вероятностью и полном отсутствии следов «рубленности». Исследованиями установлено, что производительность процесса виброшлифования повышается с увеличением амплитуды колебаний. Следовательно, с точки зрения повышения интенсивности съема материала следует выбирать наибольшие амплитуды колебаний. Производительность процесса изменяется в зависимости от частоты колебаний не монотонно. Для обработки материалов в различных условиях имеются диапазоны частот, при которых достигается наибольший съем материала. Так, при обработке заготовок из Ст.3 с традиционно выбранными режимами шлифования, оптимальными оказались частоты порядка 30…40 Гц.Experimental grinding of flat billets using the proposed device allows you to stably obtain a roughness Ra = 0.32 μm along the entire length with a 95% probability and the complete absence of traces of "chopping". Studies have established that the performance of the vibration grinding process increases with increasing amplitude of vibrations. Therefore, from the point of view of increasing the removal rate of the material, the largest oscillation amplitudes should be selected. The performance of the process does not vary monotonously depending on the frequency of oscillations. For processing materials in various conditions, there are frequency ranges at which the greatest removal of material is achieved. So, when processing workpieces from Art. 3 with traditionally selected grinding modes, frequencies of the order of 30 ... 40 Hz turned out to be optimal.

Устройство расширяет технологические возможности плоского шлифования, повышает качество и производительность обработки за счет сообщения заготовкам низкочастотных, не зависящих от частоты вращения инструмента крутильных вибрационных колебаний, интенсифицирует процесс шлифования и позволяет осуществлять резание не только передними, но и боковыми, и задними гранями алмазно-абразивных зерен, а также за счет увеличения зоны контакта инструмента с заготовкой, позволяющей экономно расходовать алмазно-абразивный материал, снижает затраты на изготовление и эксплуатацию за счет упрощения конструкции вибропривода.The device extends the technological capabilities of flat grinding, improves the quality and productivity of processing by informing the workpieces of low-frequency vibrational vibrations that are independent of the tool speed, intensifies the grinding process and allows cutting not only the front, but also the side and rear faces of diamond-abrasive grains and also by increasing the area of contact of the tool with the workpiece, which allows to economically consume diamond-abrasive material, reduces costs s for the manufacture and operation by simplifying the design of vibration drive.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка на изобретение RU №2004129025/02. МПК B24B 1/04. Способ шлифования. Киселев Е.С., Ковальногов В.Н., Чудинов М.А. 01.10.2004; 10.03.2006.1. Application for invention RU No. 2004129025/02. IPC B24B 1/04. Grinding method. Kiselev E.S., Kovalnogov V.N., Chudinov M.A. 10/01/2004; 03/10/2006.

2. Хорбенко И.Г. Ультразвук в машиностроении. М., 1974.2. Khorbenko I.G. Ultrasound in mechanical engineering. M., 1974.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. С.93-101.3. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.2 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1985. S.93-101.

4. Загрядцкий В.И., Кобяков Е.Т., Степанов Ю.С. Торцовые асинхронные электродвигатели и электромеханические агрегаты. Под общей ред. докт. технич. наук, проф. Ю.С.Степанова - М.: Машиностроение - 1, 2003 - С.6-15, рис.1.4-1.5.4. Zagryadtsky V.I., Kobyakov E.T., Stepanov Yu.S. Face asynchronous electric motors and electromechanical units. Under the general ed. Doct. tech. sciences, prof. Yu.S. Stepanova - M .: Engineering - 1, 2003 - S.6-15, Fig. 1.4-1.5.

5. Патент RU 2058655, C6 H02K 5/16, 17/00. Торцовая электрическая асинхронная машина / Загрядцкий В.И., Кобяков Е.Т. 1996. Бюл. №11.5. Patent RU 2058655, C6 H02K 5/16, 17/00. End electric asynchronous machine / Zagryadtsky V.I., Kobyakov E.T. 1996. Bull. No. 11.

6. Патент RU 2140700, C1 6 H02K 5/173, 5/16, 17/16. Торцовая электрическая асинхронная машина / Загрядцкий В.И., Кобяков Е.Т., Сидоров Е.П. 1999. Бюл. №30.6. Patent RU 2140700, C1 6 H02K 5/173, 5/16, 17/16. End electric asynchronous machine / Zagryadtsky V.I., Kobyakov E.T., Sidorov E.P. 1999. Bull. No. 30.

Claims (1)

Устройство для плоского виброшлифования, содержащее корпус, нижняя часть которого выполнена с возможностью закрепления на столе станка, а верхняя часть с возможностью установки на ней обрабатываемых заготовок, отличающееся тем, что на верхней части корпуса подвижно на планках из антифрикционного материала, выполняющих функции подшипника скольжения, установлена электромагнитная прямоугольная плита, в центре которой со стороны нижнего торца расточено глухое отверстие, в котором на подшипнике установлена эксцентриковая шейка вращающегося ротора, на противоположном шейке торце которого расположен витой магнитопровод, имеющий в пазах вторичную короткозамкнутую обмотку, при этом упомянутый ротор входит в состав торцового асинхронного двигателя, содержащего выполненный заодно целое с нижней частью корпуса статор с витым магнитопроводом на торце, в пазах которого расположена m1-фазная первичная обмотка, причем ротор подвижно с возможностью вращения с помощью упорных подшипников закреплен с обеспечением зазора между торцами магнитопроводов на опорном стакане, запрессованном в центральном отверстии нижней части корпуса. A device for flat vibration grinding, comprising a housing, the lower part of which is adapted to be mounted on the machine table, and the upper part with the possibility of installing workpieces on it, characterized in that on the upper part of the housing it is movable on planks of antifriction material that perform the functions of a sliding bearing, an electromagnetic rectangular plate is installed, in the center of which a blind hole is bored from the side of the lower end, in which a rotary eccentric neck is mounted on the bearing Osya rotor at an opposite neck end which is twisted magnetic circuit having in slots secondary short-circuited winding, wherein said rotor is a part of the mechanical induction motor comprising formed integrally with the lower part of the housing a stator with wound magnetic core on the end face, in the grooves which is m 1- phase primary winding, and the rotor is movably rotatable with thrust bearings fixed to provide a gap between the ends of the magnetic circuits on the support cup, press Mounted in the center hole of the bottom of the chassis.
RU2010139846/02A 2010-09-28 2010-09-28 Device for surface flat vibrogrinding RU2449874C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139846/02A RU2449874C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Device for surface flat vibrogrinding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139846/02A RU2449874C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Device for surface flat vibrogrinding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2449874C1 true RU2449874C1 (en) 2012-05-10

Family

ID=46312216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010139846/02A RU2449874C1 (en) 2010-09-28 2010-09-28 Device for surface flat vibrogrinding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449874C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103639751A (en) * 2013-11-26 2014-03-19 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Fixture with built-in compaction linkage mechanism
CN112936081A (en) * 2021-01-29 2021-06-11 陈晋江 Quick fixed burnishing device is used in mechanical product production

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1087307A1 (en) * 1983-01-10 1984-04-23 Северо-Западный Заочный Политехнический Институт Grinding method
SU1502269A1 (en) * 1987-12-08 1989-08-23 Казахский Государственный Конструкторско-Технологический Проектный Институт Местной Промышленности Machine for polishing flat surfaces
GB2224679A (en) * 1988-11-10 1990-05-16 Okamoto Machine Tool Works Machine tool table incorporating a work holder
RU2004129025A (en) * 2004-10-01 2006-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Уль новский государственный технический университет" (RU) GRINDING METHOD

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1087307A1 (en) * 1983-01-10 1984-04-23 Северо-Западный Заочный Политехнический Институт Grinding method
SU1502269A1 (en) * 1987-12-08 1989-08-23 Казахский Государственный Конструкторско-Технологический Проектный Институт Местной Промышленности Machine for polishing flat surfaces
GB2224679A (en) * 1988-11-10 1990-05-16 Okamoto Machine Tool Works Machine tool table incorporating a work holder
RU2004129025A (en) * 2004-10-01 2006-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Уль новский государственный технический университет" (RU) GRINDING METHOD

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103639751A (en) * 2013-11-26 2014-03-19 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Fixture with built-in compaction linkage mechanism
CN103639751B (en) * 2013-11-26 2016-01-20 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 A kind of fixture of built-in compression link gear
CN112936081A (en) * 2021-01-29 2021-06-11 陈晋江 Quick fixed burnishing device is used in mechanical product production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5873802B2 (en) Vibration wave motor and sound generator using the motor as a drive source
CN102091975A (en) Magnetorheological polishing method for free-form surface of mould
RU2449874C1 (en) Device for surface flat vibrogrinding
US20220097194A1 (en) Magnetic field-assisted vibratory finishing device for minute structure and finishing method
RU2449875C1 (en) Method of flat vibration grinding
WO2020065689A1 (en) Operating head with electro spindles
RU2449873C1 (en) Device for vibration surface grinding
RU2452599C1 (en) Device for vibration needle hobbing
RU2449871C1 (en) Method of vibration flat grinding
CN113560611A (en) Bidirectional wave ultrasonic automatic tool changing electric spindle
RU2452602C1 (en) Method of vibration grinding
CN101850530A (en) Fretting wear gear mirror polishing system
RU2452598C1 (en) Method of vibration needle hobbing
RU2429963C2 (en) Vibrating strengthening tool
RU2429962C2 (en) Procedure for vibration strengthening treatment
RU2440232C2 (en) Method of surface vibrational sizing
RU2164852C1 (en) Device for vibration abrasive machining
RU2449872C1 (en) Impulse-oscillatory device for flat grinding
RU2428298C2 (en) Method of surface rolling by vibration
RU2466844C2 (en) Method of grinding by periphery of grinding wheel
RU2302329C2 (en) Method for pulse diamond-abrasive working
JP3016481B1 (en) Reciprocating machine tools
RU2437750C1 (en) Device for surface roll forming
RU2431558C2 (en) Device for high-speed finish machining
RU2430826C2 (en) Device for surface plastic deformation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120929