CS244178B1

CS244178B1 - Method of chip's base forming and conservation and device for application of this method

Info

Publication number: CS244178B1
Application number: CS846564A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Gazda; Jaroslav Janousek
Original assignee: Jaromir Gazda; Jaroslav Janousek
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS656484A1

Abstract

Vynález se týká způsobu vytváření a zachování kořene třísky a zařízení k provádění tohoto způsobu. Způsob je určený zejména pro možnost studia podobnosti modelového a reálného broušení a jeho podstata spoěívá v tom, že vzorek (3) z obráběného materiálu se ve směru obrábění urychlí na větší rychlost než je obvodová rychlost nástroje (2). Zařízení k provádění tohoto způsobu má vzorek (3) z obráběného materiálu připevněn k vedení (1) a proti vzorku (3) z obráběného materiálu je umístěn kotouč (17) s držákem (11) nástroje (2). V kotouči (17) je provedena drážka (20), do níž vložena pružina (8), dosedající na vyrazeč (4), pohyblivě uložený mezi bokem drážky (20) a stěnou držáku (5) vyražeče (4). Na boku držáku (5) vyražeče (4) je na druhém čepu (14) otočně přichycen palec (9) a na něm je na prvním čepu (7) nasunuta západka (6), korespondující s ozubem vyražeče (4).The invention relates to a method of forming and maintaining the root of the chip and the device performing this method. The method is intended especially for the possibility of studying similarity model and real grinding and its essence is that the sample (3) is machined material in the machining direction it speeds up to a higher speed than the perimeter tool speed (2). Apparatus for performing this method the sample (3) is attached to the workpiece material to line (1) and to sample (3) a disc is placed from the machined material (17) with tool holder (11) (2). In the reel (17) a groove (20) is provided in which a spring (8) is inserted, abutting on a punch (4) movably mounted between the sides the groove (20) and the wall of the ejector holder (5) (4). On the side of the holder (5) of the ejector (4) is a thumb on the second pin (14) (9) and on it is the first pin (7) a latch (6) is inserted, corresponding to the tooth of the knocker (4).

Description

Autor vynálezu GAZDA JAROMÍR doc. ing. CSc.;Author of the invention GAZDA JAROMÍR doc. CSc .;

JANOUŠEK JAROSLAV ing., LIBERECJANOUŠEK JAROSLAV ing., LIBEREC

Způsob vytváření a zachování kořene třísky a zařízení k provádění tohoto způsobuA method of forming and maintaining a chip root and apparatus for performing the method

Vynález se týká způsobu vytváření a zachování kořene třísky a zařízení k provádění tohoto způsobu. Způsob je určený zejména pro možnost studia podobnosti modelového a reálného broušení a jeho podstata spoěívá v tom, že vzorek (3) z obráběného materiálu se ve směru obrábění urychlí na větší rychlost než je obvodová rychlost nástroje (2).BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of forming and maintaining a chip root and to an apparatus for carrying out the method. The method is intended in particular for the possibility of studying the similarity of model and real grinding and its essence lies in the fact that the sample (3) of machined material is accelerated in the machining direction to a higher speed than the peripheral speed of the tool (2).

Zařízení k provádění tohoto způsobu má vzorek (3) z obráběného materiálu připevněn k vedení (1) a proti vzorku (3) z obráběného materiálu je umístěn kotouč (17) s držákem (11) nástroje (2). V kotouči (17) je provedena drážka (20), do níž vložena pružina (8), dosedající na vyrazeč (4), pohyblivě uložený mezi bokem drážky (20) a stěnou držáku (5) vyražeče (4). Na boku držáku (5) vyražeče (4) je na druhém čepu (14) otočně přichycen palec (9) a na něm je na prvním čepu (7) nasunuta západka (6), korespondující s ozubem vyražeče (4).The device for carrying out this method has a sample (3) of machined material attached to the guide (1) and a disk (17) with a tool holder (11) of the tool (2) is placed opposite the sample (3) of machined material. A groove (20) is provided in the disc (17), into which a spring (8) abuts against the ejector (4) movably mounted between the side of the groove (20) and the wall of the holder (5) of the ejector (4). On the side of the punch holder (5), a thumb (9) is rotatably attached to the second pivot (14) and a pawl (6), corresponding to the punch of the punch (4), is slid onto the first pivot (7).

244 178244 178

- 1 244 178- 1 244 178

Vynález se týká způsobu vytváření a zachování kořene třísky a zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of forming and maintaining a chip root and to an apparatus for carrying out the method.

pro důkladnější poznání procesu broušení je nutné se zabývat tvorbou povrchu a třísky během interakce mezi nástrojem a obráběným materiálem. K objasnění mnohých zákonitostí může pomoci modelové broušení modelem brousícího zrna s přesně definovanými podmínkami obrábění. Zároveň je nutné získané výsledky konfrontovat s reálným broušením.For a better understanding of the grinding process, it is necessary to deal with surface and chip formation during the interaction between the tool and the material being machined. Model grinding with a grinding grain model with precisely defined machining conditions can help clarify many patterns. At the same time it is necessary to confront the obtained results with real grinding.

Doposud známá zařízení pro přerušení řezu řešila možnost získat kořen třísky bučí při reálném nebo při modelovém broušení.The previously known cut-off devices have addressed the possibility of obtaining a chip root either during real or model grinding.

První způsob je zastoupen například československým patentem č. 122 243, využívajícího sil při obrábění k vytržení materiálu zóny řezání v místě předem zeslabeného průřezu obráběného materiálu. Druhý přístup volí modelové metody, jako například získání kořene třísky při modelovém broušení modelem jednoho brousícího zrna, které je známo z prací Gruzínského pólytechnického institutu v Tbilisi, princip spočívá ve vyvedení nástroje z řezu jeho pootočením v přípravku po předchozím mechanickém impulsu.The first method is represented, for example, by Czechoslovak Patent No. 122,243, which utilizes machining forces to tear off the material of the cutting zone at a location of a pre-weakened cross-section of the material being machined. The second approach chooses modeling methods, such as obtaining a chip root in model grinding with a single grinding grain model, known from the work of the Georgian Polytechnic Institute in Tbilisi.

Pro důkladnější poznání procesu broušení je však často nutné obě dvě používané metody spojit. Současná zařízení pro přerušení řezu však nemohou podat zcela objektivní výsledky, neboí jsou získané za různých podmínek jak z hlediska použitých strojních zařízení, tak i vlastní konstrukce»However, it is often necessary to combine the two methods in order to get a better understanding of the grinding process. However, current cut-off devices cannot give completely objective results because they are obtained under different conditions, both in terms of the machinery used and inherent design »

Uvedený nedostatek odstraňuje způsob vytváření a zachování kořene třísky a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že obráběný materiál se ve směru obrábění urychlí na větší rychlost než je obvodová rychlostThis drawback removes the method of forming and maintaining the chip root and the apparatus for carrying out the method according to the invention. The essence of the method is that the material to be machined is accelerated to a speed greater than the peripheral speed in the machining direction

- 2 244 178 nástroje. Podstata zařízení spočívá v tom, že proti vzorku obráběného materiálu je umístěn kotouč s držákem nástroje a v kotouči je provedena drážka, do níž je vložena pružina, dosedající na vyražeč, pohyblivě uložerý mezi bokem drážky a stěnou držáku vyražeče, přičemž na boku držáku vyražeče je na druhém čepu, otočně přichycen palec a na něm je na prvním čepu nasunuta západka, korespondující s ozubem vyražeče.- 2 244 178 tools. The principle of the device consists in that a disk with a tool holder is placed against the sample of machined material and a groove is inserted in the disk into which a spring is placed, bearing on the puncher movably mounted between the groove side and the puncher wall. on the second pin, the thumb is rotatably attached and there is a latch on the first pin, corresponding to the punch of the puncher.

Způsob a zařízení podle vynálezu umožňují získat na jednom zařízení kořen třísky při velkých rychlostech deformace a gradientech teploty, čímž umožní studovat podobnost reálného a modelového broušení při stejných vstupních podmínkách a zároveň jeho vyhodnocení bez chyb, vznikajících vnějšími vlivy, jako je například rozdílností použitých zkušebních zařízení. Zařízení je levné, lehce seříditelné, konstrukčně jednoduché a lze jej použít pro různé řezné rychlosti a různé hloubky řezu. Lze jej snadno instalovat na frézku s horizontálním vřetenem, kde kinematika stroje splňuje předepsané pohyby přerušovače.The method and the device according to the invention make it possible to obtain on one device the chip root at high deformation rates and temperature gradients, thus allowing to study the similarities of real and model grinding under the same input conditions and its evaluation without errors due to external influences such as . The machine is inexpensive, easy to adjust, simple to design and can be used for different cutting speeds and different cutting depths. It can be easily installed on a horizontal spindle milling machine where the machine kinematics meet the prescribed breaker movements.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v následujícím popise příkladu jeho provádění a provedení podle přiložených výkresů, kde obr. 1 znázorňuje pohled ve směru kolmém na rovinu otáčení kotouče a obr. 2 znázorňuje celé zařízení ze směru proti vektoru hlavního řezného pohybu u zařízení k vytváření a zachování kořene třísky podle vynálezu, při jeho použití při modelovém broušení. Obr. 3 pak znázorňuje zařízení k vytváření a. zachování kořene třísky podle vynálezu při jeho použití při reálném broušení.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its effects are explained in greater detail in the following description of an embodiment and embodiment of the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a view perpendicular to the plane of rotation of the disc; and preserving the chip root of the invention when used in model grinding. Giant. 3 shows an apparatus for producing and maintaining a chip root according to the invention when used in real grinding.

Na obvodě kotouče 17 jsou vyfrézovány dva otvory, které umožňují upevnění držáku 11 nástroje 2 s nalepeným nástrojem 2- Nástroj 2 je výškově přestavitelný použitím výměnných podložek 13. Aby bylo možné dodržet konstantní vzdálenost mezi nástrojem 2 a vyražečem 4, je držák 11 nástroje 2 přestavitelný v na výkresech neoznačené drážce po povolení matice 10. Z hlediska pohybu nástroje 2 je na kotouči 17 za držákem 11 nástroje 2 připevněn pomocí Šroubů držák 2 vyražeče 4» který společně s drážkou 20 vytváří dutinu, ve které je zasunut vyražeč 4. Mezi ním a dnem drážky 20 je vložena pružina 8. Na boku držáku 2 vyražeče 4 je na druhémOn the periphery of the disc 17, two holes are milled to allow the tool holder 11 to be attached with the tool 2 glued. The tool 2 is height adjustable using exchangeable washers 13. In order to maintain a constant distance between the tool 2 and the punch 4, the tool holder 11 is adjustable With respect to the movement of the tool 2, on the disc 17 behind the tool holder 11, a screw holder 2 of the puncher 4 is fastened by means of screws, which together with the groove 20 forms a cavity in which the puncher 4 is inserted. A spring 8 is inserted at the bottom of the groove 20

244 178244 178

- 3 čepu 14 otočně přichycen palec £. Ve spodní části má na prvním čepu £ nasunutou západku 6. Vzorek obráběného materiálu £ je připevněn Šroubem 19 na dno vedení 1. Na vedení 1 jsou šrouby připevněny lišty 18 pro vedení urychleného vzorku. Na boku vedení 1 je přišroubována narážka 12·3 of the pin 14 is rotatably attached to the thumb. In the lower part, a latch 6 is pushed on the first pin 6. A sample of the workpiece 6 is fixed by a screw 19 to the bottom of the guide 1. On the guide 1 the screws 18 are fastened to guide the accelerated sample. The guide 12 is screwed on the side of the guide 1.

Nástroj 2 vytvářející třísku jev případě modelového broušení reprezentován modely brousícího zrna s přesně definovanými geometrickými tvary a fyzikálně-chemickými vlastnostmi, pro případ reálného broušení je nástrojem 2 segment zvoleného brousícího kotouče. Přerušení řezu a zachování vznikající třísky od působení nástroje 2 je dosaženo následovně. Výražeč fa který je jištěn proti vysunutí západkou 6 v držáku £ vyražeče fa je po nárazu pálce £ na narážku 12 uvolněn ze své polohy a vlivem odstředivé síly a silou pružiny 8 vysunut do pracovní polohy. Po dokončení otáčky narazí čelo vyražeče £ na vzorek £ obráběného materiálu. Vzorek £ je urychlen na větší rychlost než je obvodová rychlost nástrojeIn the case of model grinding, the chip forming tool 2 is represented by grinding grain models with precisely defined geometric shapes and physico-chemical properties, for real grinding the tool 2 is a segment of the selected grinding wheel. The interruption of the cut and the preservation of the resulting chip from the action of the tool 2 is achieved as follows. The ejector fa, which is secured against being disengaged by the pawl 6 in the ejector holder f, is released from its position after the impact of the batter 8 against the stop 12 and, due to the centrifugal force and the spring force 8, is moved into the working position. Upon completion of the rotation, the face of the puncher 8 encounters a sample 6 of the material to be machined. The sample 6 is accelerated to a greater speed than the peripheral speed of the tool

2. Palec £ je konstruován tak, aby jeho narážecí část byla při zasunuté západce 6 na větším radiusu vzhledem ke středu otáčení kotouče 17, než po nárazu na narážku 12, kdy se rádius úměrně své poloze zmenší.2. The thumb 6 is designed so that its stop portion is on a larger radius with respect to the center of rotation of the disc 17 when the latch 6 is inserted than after impacting the stop 12 when the radius decreases proportionally to its position.

Vzájemný pohyb kotouče 17 a vzorku obráběnéno materiálu £ představuje metodu modelového broušení je-li nástroj 2 tvořen modelem brousícího zrna. Kotouč 17 se otáčí nástrojem 2 vpřed. Vedení 1 se příčným posuvem blíží ke kotouči 17 a to tak, že se pod nástrojem 2 nachází nejdříve narážka 12 a pak teprve vzorek £ obráběného materiálu. Narážka 12 je seřízena tak, aby nedošlo ke střetu s nástrojem 2 při příčném posuvu, ale umožňovala zároveň vysunutí západky 6.The relative movement of the disc 17 and the sample of the material to be machined is a model grinding method when the tool 2 is a grinding grain model. The disc 17 rotates the tool 2 forward. The guide 1 moves transversely to the disc 17 in such a way that, first of all, a stop 12 and then a sample 6 of the material to be machined are located below the tool 2. The stop 12 is adjusted so as not to interfere with the tool 2 during transverse displacement, but also allows the latch 6 to be pulled out.

Šroub 19 mé jak v případě modelového, tak i reálného broušení za úkol fixovat vzorek £ obráběného materiálu proti pohybu, kte rý by nastal následkem řezných sil při záběru nástroje 2. Po vysunutí vyražeče 4 z drážky 20 a jeho nárazu na vzorek £ obráběného materiálu dochází k usmýknutí šroubu 1£. Síla potřebná k tomuto usmýknutí šroubu 1£ je zanedbatelné ve srovnání se silou potřebnou k urychlení vzorku £ obráběného materiálu na požadovanou rych- 4 244 178 lost za časový okamžik, který je dán maximálně přípustnou deformací vzorku 2 obráběného materiálu, která by neměla podstatně ovlivnit' vzniklý kořen třísky.In the case of both model and real grinding, the bolt 19 has the task of fixing the workpiece sample 6 against movement caused by cutting forces during engagement of the tool 2. Upon ejection of the punch 4 from the groove 20 and its impact on the workpiece sample 6 to clamp the screw 16. The force required to clamp the bolt 16 is negligible compared to the force required to accelerate the workpiece sample 6 to the desired speed in the time given by the maximum allowable deformation of the workpiece sample 2, which should not substantially affect the workpiece. the resulting chip root.

Pro konfrontaci výsledků s výsledky reálného broušení dojde k záměně a pohyb kotouče 17 a vzorku 2 obráběného materiálu pak představuje metodu reálného broušení nástrojem 2, tvořeného segmentem brousícího kotouče. Vzorek 2 ^musí být před použitím upraven úkosem 1:50, jak je znázorněno na obr. 3. Vrchní část je obrobena a vytváří úkos 1:50. V místě budoucího styku s brousícím segmentem 15 je zhotoven rádius. Se stejným radiusem je orovnán brousící segment. Kotouč 17 se otáčí nástrojem vpřed a vedení 1 se k*němu pohybuje o opačném smyslu pohybu zvoleným podélným posuvem. V příčném směru je kotouč 17 i vedení 1 seřízeno tak, aby došlo ke styku zajištěného palce 2 ⁸ narážkou 12 celou plochou. Přerušením řezu se získá řada kořenů třísek. Množství a typy jsou závislé na druhu použitého brousícího segmentu.In order to confront the results with the results of the real grinding, the movement of the wheel 17 and the sample 2 of the material to be machined is then a real grinding method with the tool 2 formed by the grinding wheel segment. Sample 2 ^must be treated with a 1:50 bevel before use as shown in Figure 3. The top is machined to create a 1:50 bevel. A radius is produced at the point of future contact with the grinding segment 15. The grinding segment is trimmed with the same radius. The disc 17 rotates the tool forward and the guide 1 moves to it in the opposite direction of movement by the selected longitudinal feed. In the transverse direction, the disc 17 and the guide 1 are adjusted so that the secured thumb ^{28 is} contacted by the stop 12 over the entire surface. By interrupting the cut, a series of chip roots is obtained. The quantities and types depend on the type of grinding segment used.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

A method of forming and maintaining a chip root for the possibility of studying the similarity of model and real grinding, characterized in that the material to be machined is accelerated to a speed greater than the peripheral speed of the tool in the machining direction.

2. An apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein a sample of the material to be machined is attached to a guide, characterized in that a disk (17) with a tool holder (11) and in the disk is positioned opposite the sample (3) of the material to be machined. (Y1) a groove (20) is provided in which a spring (8) abutting the punch (4) is movably mounted between the side of the punch (20) and the wall of the punch (5) of the punch (4), 5, the thumb (9) is rotatably attached to the second pin (14) and a pawl (6) corresponding to the punch of the punch (4) is slid onto the first pin (7).

3 drawings

244 178