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BREVET BELGE "Procédé de recrification superfine de pièces cylinruiques et conicues et dispositif pour le réaliser".-
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La présente invention concerne les procédés de rectification de pièces cylindriques et coniques notamment les procédés' de rectification superfine de pièces cylindriques et coniques par une meule tournant autour de son axe, ainsi que les dispositifs pour les réaliser.
On connaît des procédés de rectification super- fine de surfaces cylindriques et coniques dans lesquels une meule en rotation est mise en contact avec la pièce à usiner, en rotation elle aussi, par sa face, et l'avance se fait le long de l'axe de la pièce, les axes de rotation de la meule et de la pièce se trouvant dans un même plan.
Le dispositif pour réaliser ce procédé comprend une broche tournante sur laquelle se monte la meule, et un sys- tème pour-la mise en place et la rotation de la pièce à usiner, la meule étant rigidement fixée sur la broche.
Dans le cas de la rectification de pièces par le procédé connu, la rugosité de la surface usinée es élevée.Cela s'explique avant tout par le fait que la durée du contact entre les grains abrasifs et la surface à usiner à chaque tour de meu- le est faible. En outre, lorsque la meule est rigidement fixée à la broche de la machine, les vibrations apparaissant pendant la marche de la machine sont transmises à la meule, ce qui altère l'état de surface obtenu. Les vibrations de la meule sont aussi la cause de chocs contre la pièce à usiner, ce qui provoque l'écaillage de la meule et augmente la consommation d'abrasif.
Ce dernier phénomène est Darticulièrement indésirable lorsque l'outil employé est une meule au diamant.
On s'est donc posé la tache de créer un procédé de rectification superfine de pièces cylindriques et coniques par meule et un dispositif pour le réaliser, qui permettraient
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d'obtenir une rugosité minimale sur la surface usinée et d'abaisser la consommation d'abrasif.
La solution consiste en un procédé de rectifica- tion superfine de pièces cylindriques et coniques, dans lequel la meule en rotation est mise en contact avec la pièce en rota- tion par sa face, le mouvement d'avance se faisant le long de l'axe de la pièce, et dans lequel suivant l'invention, la meule est amcnée en contact avec la pièce à usiner par le bord de sa face, la meule étant alors¯serrée contre la pièce à usiner.
Dans le dispositif pour réaliser ce procédé, suivant l'invention, l'axe de rotation de la broche croise l'axe de rotation de la pièce sans le rencontrer, et la broche possède un système pour serrer la meule contre la pièce à usiner.
Le procédé et le dispositif proposés permettent . d'exécuter la rectification définitive de pièces cylindriques et coniques en obtenant une rugosité de la surface se situant entre 0,4 et 0,06 micron, la productivité du travail étant de deux et plus de deux fois supérieure à celle des procédés et dispositifs connus jusqu'à présent.
Lorsqu'on emploie une meule spéciale au diamant, l'économie s'élève à 10 roubles et davantage par carat de dia- mants synthétiques utilisé. Dans le cas de l'application de ce procédé et de ce dispositif à l'usinage de cylindres pour le laminage à froid de métaux, la tenue des cylindres est accrue de 20 à 60%.
Pour rendre l'invention plus claire, on considère ci-dessous un exemple concret de réalisation avec renvois aux dessins annexés qui représentent : - la figure 1, la vue d'ensemble d'un dispositif pour la réalisation du procédé de rectification superfine(vue de côté);
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- la figure 2, le schéma de disposition de la pièce à usiner et.de la meule; - la figure 3,idem en vue de dessus, avec un système pour serrer la meule contre la pièce à usiner.
Le dispositif pour la rectification superfine de pièces cylindriques et coniques comprend une broche tournante
1 (figure 1) sur laquelle est montée la meule 2 et un système
3 pour le serrage de la meule 2 contre la pièce à usiner 4.
L'axe de rotation de la broche 1 et l'axe de ro- tation de la pièce 4 se croisent sans se rencontrer et font en- tre eux un angle droit ou presque droit, la distance entre les plans dans lesquels se trouvent l'axe de rotation de la broche et l'axe de rotation de la pièce devant être telle que l'angle au point de contact de la partie active de la meule avec la pièce à usiner, formé entre la direction du vecteur A(figure 2) vitesse dé la coupe et la direction du vecteur B vitesse de la pièce en rotation soit droit. Cela est obtenu en orientant la meule par rapport à la pièce à usiner sous un angle @ dans le plan horizontal (figure 3).
Une telle orientation de la meule par rapport à la pièce augmente la longueur des traits faits par les grains abrasifs. En outre, les traits se coupent mutuellement sur la surface usinée en formant un dessin 'quarillé".
Le système 3 pour le serrage de la meule 2 contre la pièce à usiner se présente sous la forme d'un boîtier 5 dans lequel est placé un fourreau 6 pouvant coulisser suivant la flèche C le long de l'axe de rotation de la broche. Entre -le boîtier 3 et le fourreau 6 est interposé un ressort 7 à com-- . pression qui a ssure un serrage constant de la meule 2 contre la pièce 4. Ledit système 3 se. monte au moyen de la queue 5' du boîtier 5 sur la broche 1(figure 1).
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La présence du système 3 pour le serrage de la meule contre la pièce à usiner permet de choisir une profondeur de rectification optimale, de réduire les vibrations dans la zone de coupe et de diminuer la consommation dabrasif.
La broche 1 est montée dans la poupée porte-meule
8 ; elle est entraînée en rotation par un moteur électrique 9 au, moyen d'une transmission à courroies trapézoïdales.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante.
Lorsque le moteur 9 marche, il fait tourner la broche 1 avec la meule 2 ; la pièce à usiner 4 est aussi mise en rotation. La meule est serrée par le ressort
7 contre la pièce à usiner par le bord de sa face. Les grains de la meule 2 rectifient la pièce 4. L'avance s'effectue le long de l'axe de la pièce. Le ressort 7 permet de compenser l'usure de la meule 2.
REVENDICATIONS 1.- Procédé de rectification superfine.de pièces cylindriques et coniques par une meule en rotation, de préférence, au diamant, dont la face est amenée en contact avec la pièce à usiner, le mouvement d'avance se faisant le long de l'axe de la pièce, caractérisé par le fait que la meule est mise en contact avec la pièce à usiner par le bord de sa face.
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BELGIAN PATENT "Superfine re-lubrication process for cylindrical and conical parts and device for carrying it out" .-
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The present invention relates to processes for grinding cylindrical and conical parts, in particular to processes for superfine grinding of cylindrical and conical parts by a grinding wheel rotating about its axis, as well as to devices for producing them.
Processes for super-fine grinding of cylindrical and conical surfaces are known in which a rotating grinding wheel is brought into contact with the part to be machined, also rotating, by its face, and the feed is made along the surface. axis of the part, the axes of rotation of the grinding wheel and the part being in the same plane.
The device for carrying out this process comprises a rotating spindle on which the grinding wheel is mounted, and a system for setting up and rotating the workpiece, the grinding wheel being rigidly fixed to the spindle.
In the case of the grinding of parts by the known method, the roughness of the machined surface is high. This is explained above all by the fact that the duration of the contact between the abrasive grains and the surface to be machined on each revolution of the grinding wheel. - the is weak. In addition, when the grinding wheel is rigidly fixed to the spindle of the machine, the vibrations appearing during the running of the machine are transmitted to the grinding wheel, which alters the surface finish obtained. The vibrations of the grinding wheel are also the cause of shocks against the workpiece, which causes chipping of the grinding wheel and increases the consumption of abrasive.
The latter phenomenon is particularly undesirable when the tool employed is a diamond wheel.
We therefore set ourselves the task of creating a process for superfine grinding of cylindrical and conical parts by grinding wheel and a device to achieve it, which would allow
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obtain a minimum roughness on the machined surface and lower the consumption of abrasive.
The solution consists of a process of superfine grinding of cylindrical and conical workpieces, in which the rotating grinding wheel is contacted with the rotating part by its face, the advancing movement taking place along the side. axis of the workpiece, and wherein according to the invention, the grinding wheel is brought into contact with the workpiece via the edge of its face, the grinding wheel then being clamped against the workpiece.
In the device for carrying out this method, according to the invention, the axis of rotation of the spindle crosses the axis of rotation of the workpiece without meeting it, and the spindle has a system for clamping the grinding wheel against the workpiece.
The proposed method and device allow. to carry out the final grinding of cylindrical and conical parts, obtaining a surface roughness between 0.4 and 0.06 microns, the labor productivity being two and more than twice that of known methods and devices until now.
When a special diamond wheel is used, the savings amount to 10 rubles and more per carat of synthetic diamonds used. In the case of the application of this method and of this device to the machining of rolls for the cold rolling of metals, the resistance of the rolls is increased by 20 to 60%.
To make the invention clearer, a concrete example of embodiment is considered below with references to the appended drawings which represent: FIG. 1, the overall view of a device for carrying out the superfine grinding process (view next to);
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- Figure 2, the layout diagram of the workpiece et.de the grinding wheel; - Figure 3, idem in top view, with a system for clamping the grinding wheel against the workpiece.
The device for superfine grinding of cylindrical and conical parts includes a rotating spindle
1 (figure 1) on which is mounted the grinding wheel 2 and a system
3 for clamping the grinding wheel 2 against the workpiece 4.
The axis of rotation of the spindle 1 and the axis of rotation of the workpiece 4 intersect without meeting and form between them a right or almost right angle, the distance between the planes in which the axis of rotation of the spindle and the axis of rotation of the workpiece to be such that the angle at the point of contact of the active part of the grinding wheel with the workpiece, formed between the direction of vector A (figure 2) cutting speed and the direction of the vector B speed of the rotating part is straight. This is achieved by orienting the grinding wheel relative to the workpiece at an angle @ in the horizontal plane (Figure 3).
Such an orientation of the grinding wheel relative to the workpiece increases the length of the lines made by the abrasive grains. Furthermore, the lines intersect each other on the machined surface forming a 'grid' pattern.
The system 3 for clamping the grinding wheel 2 against the workpiece is in the form of a housing 5 in which is placed a sleeve 6 which can slide along the arrow C along the axis of rotation of the spindle. Between the housing 3 and the sleeve 6 is interposed a spring 7 to com--. pressure which a ssure constant clamping of the grinding wheel 2 against the part 4. Said system 3 is. mounts by means of the tail 5 'of the housing 5 on the spindle 1 (figure 1).
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The presence of system 3 for clamping the grinding wheel against the workpiece makes it possible to choose an optimal grinding depth, to reduce vibrations in the cutting zone and to reduce the consumption of abrasive.
Spindle 1 is mounted in the grinding wheel headstock
8; it is driven in rotation by an electric motor 9 by means of a trapezoidal belt transmission.
The device operates as follows.
When motor 9 is running, it turns spindle 1 with grinding wheel 2; the workpiece 4 is also rotated. The grinding wheel is clamped by the spring
7 against the workpiece by the edge of its face. The grains of grinding wheel 2 grind the part 4. The feed takes place along the axis of the part. Spring 7 compensates for wear on grinding wheel 2.
CLAIMS 1.- A method of superfine grinding of cylindrical and conical parts by a rotating grinding wheel, preferably diamond, the face of which is brought into contact with the workpiece, the advance movement being along the axis of the workpiece, characterized in that the grinding wheel is brought into contact with the workpiece by the edge of its face.