PL157419B3

PL157419B3 - Planar grinding method in particular for use on workpieces of small height

Info

Publication number: PL157419B3
Application number: PL27690888A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Kacalak; Ryszard Sciegienka; Stanislaw Ziolkowski; Janusz Konfisz
Original assignee: Wyzsza Szkola Inzynierska
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1992-05-29
Also published as: PL276908A3

Abstract

The method of flat grinding, particularly of small and not high objects fixed in seats on a rotary table, executed with the front of the rotating grinding wheel set on a spindle relocated along the axle and fixed in a desired position, whose axle is slightly slanted perpendicularly to the direction of the motion of the table at the angle α, slightly lesser than 90 degrees C, preferably between 87 to 89 degrees 58', to the surface of the motion of the table, and the front of the grinding wheel is shaped conically surface formed by the rectilinear generatrices opened at the angle of 2α and symmetrical to the spindle axle, then the grinding in-feed motion is regulated by means of an axial spindle relocation, and later objects are set on the surface of the table and moved flatly, tangent to the surface of the front of the spindle which is the closest to the table, preferably through turning the table around the axis of rotation at the angle of 90 degrees + α to the spindle axis, according to patent No. 142 132, characterized in that the axle of the spindle of the grinding wheel (1) additionally slants slightly perpendicularly to the working surface of the table (2) and tangent to the path of the ground objects (4), in the opposite direction to the direction of the movement of these objects, by such an angle (β) so that the lowest point (5) of the surface...<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie sposobu szlifowania płaskiego, zwłaszcza drobnych przedmiotów o małej wysokoośi, według patentu nr 142 132. Wynalazek przewidziany Jest do stosowania przede wszystkim w przemyśle materiałów elektronicznych, szczególnie przy wielkoseryjnej lub masowej produkcj elementów ceramiki radiowej w cyklu automatycznym.The object of the invention is to improve a method for flat grinding, especially of small-height workpieces, according to patent no. 142 132. The invention is intended for use primarily in the electronics industry, especially in high-volume or mass production of radio-ceramics in an automatic cycle.

Znany jest sposób szlioowania płaskiego dokonywanego czołem wirujęcej płaskiej ściernicy bez naboju, zamocowanej na wrzecionie o osi nieznacznie odchylonej od prostopadłej do powierzchni ruchomego stołu. Przedmioty obrabiane ustala się na powwerzchni stołu i nadaje im się posuw w kierunku pochylenia osi wzaciona. Sposób ten jest niedokładny, zarówno w zakresie osięganej płaskości jak i wymiarów, powstaje bowiem wtedy wklęsłość na szlifowanej powierzchni.There is a known method of flat grinding performed with the face of a rotating flat grinding wheel without a cartridge, mounted on a spindle with an axis slightly deviated from perpendicular to the surface of the movable table. The workpieces are positioned on the table surface and fed in the direction of the inclination of the axis. This method is inaccurate, both in terms of the flatness achieved and the dimensions, because then a concavity is formed on the ground surface.

Zgodnie z patentem nr 142 132 sposób szlifowania płaskiego polega na tym, że oś wrzeciona nieznacznie nachyla się w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku ruchu stołu pod k^ętam ^oć , nieco mniejszym od ⁹0°^, naj^korzystnie^j zawartym w ^gr^anicach o^{d 87}° ^do ^{89 58}* do płaszczyzny ruchu stołu, zaś czołu ściernicy nadaje się kształt powOθrzi^hΊi stożkowee, wyznaczonej przez rozwarte pod dwukrotnie większym kętem 2 eC i symetryczne od osi wrzeciona prostolńnóowe tworzęce, po czym reguluje się posuw wgłębny szlifowania przez osiowe przemieszczaniaAccording to the patent No. 142 132 a method for abrading a flat lies in the fact that the axis of the spindle slightly tilts in a plane perpendicular to the moving direction of the table at ^kE there ° ^C, slightly less than ⁹ 0 ^°, most ^k orzystnie ^j contained in the ^g r ^a nicach o ^{d 87} ° ^d o ^{89 58} * to the plane of the table movement, and the grinding wheel face has the shape of a ^ hΊ and conical plane, defined by 2 eC open at an angle twice as large and symmetrical from the axis of the spindle, rectangular spindles, and then the grinding infeed is regulated by axial displacement

157 419 wrzeciona. Przewidziane do obróbki przedmioty ustala się następnie na powierzchni stołu i przemieszcza ruchem płaskim, stycznie do najbardziej zbliżonej do stołu powierzchni czoła wirujęcej ściernicy, najkorzystniej przez obrót stołu wokół osi obrotu usytuowanej do osi wrzeciona pod kętem 90° + oC · 2astosow^r^i.e w sposobie kształtu czoła narzędzia przy określonym usytuowaniu osi wrzeciona oraz kierunku posuwu powoduje, że szlifowanę płaszczyznę przedmiotu kształtuje się czołem ściernicy o prostolOniwwych tworzących. Wgłębianie się narzędzia w naddatek materiał u przedmiotu następuje łagodnie, róm^£^B^ierni.e i na całej długości kontaktu ściernic z przedmiotem obrabianym, bez konieczności wykonywania nakroju. Tor wgłębienia na kształt spłaszczonej hiperboli i pod względem korzystnych skutków można w przybliżeniu przyjęć, że stanowi on odpowwednik działania obwodu ściernicy o bardzo dużej średnicy. Uzyskuje się przez to wydłużenie strefy szlifowania, mooliwość zwiększenia ilości przedmiotów drobnych w strefie szlifowania, a w rezultacie zmnOejszeoit szybkości usuwania naddatku, zm0^1szeoie przeciężenia szlifowanej powierzchni i zwiększenie wydajności obróbki. Rozkład sił szlifowania jest korzystny. W całej strefie szlifowania występuje składowa normalna dociskająca przedmiot.157 419 spindles. The workpieces to be machined are then fixed on the table surface and moved flat, tangentially to the face of the rotating grinding wheel closest to the table, most preferably by rotating the table around the axis of rotation located to the spindle axis at an angle of 90 ° + ° C. the method of the shape of the tool face with a specific location of the spindle axis and the feed direction causes that the ground plane of the workpiece is shaped with the face of the grinding wheel with straight-line forming elements. The tool plunges into the material allowance at the workpiece smoothly, ranging from ^ ^ ^ B ^ abrasions, and along the entire length of the contact of the grinding wheels with the workpiece, without the need to make a chamfer. The path of the recess is in the shape of a flattened hyperbola, and in terms of its beneficial effects, it can approximately be assumed that it corresponds to the perimeter of a very large diameter wheel. This results in an elongation of the grinding zone, the possibility of increasing the number of fine objects in the grinding zone, and as a result, a reduction in the stock removal rate, a reduction in overloading of the ground surface and an increase in the machining efficiency. The grinding force distribution is favorable. In the entire grinding zone, there is a normal component pressing the workpiece.

Znany z patentu nr 142 132 sposób ma takę wadę, że w punkcie, w którym kończy się szlifowanie, składowa prom·θn^owt siły szlifowania, będęca równocześnie składowę piornwę siły molujęcθj obrabiane przedfnfoty, jest równa zeru, co powoduue, że przedmioty nie sę dociskane do proiHo^^r^t^go obrzeża stołu. Wskutek nieuniknionych błędów wykonawczych. Jak również mechanicznych i cieplnych odkształceń układu szlifowania może odbywać się na drodze nieco dłuższej od przewidywanej i wykracza poza nommnalne, przewidywane położenie najniższej tworzącej, czyli poza płaszczyznę przechodzęcę przez osie obrotu ściernicy i stołu. Następuje wtedy zmiana zwrotu składowej promieniowej siły szlifowania, co powoduue nie pożędane wyrzucenie szlifowanych detali z gniazd, co obok zakłócenia procesu obróbki może powodować uszkodzenie obrabiarki, narzędzi, a nawet poważne zagrożenia bezpieczeństwa pracy.The method known from the patent no. 142 132 has the disadvantage that at the point where grinding ends, the component of the grinding force radius, which is also the component of the molehive force of the processed parts, is equal to zero, which means that the objects are not pressed against the proiHo ^^ r ^ t ^ to the edge of the table. Due to inevitable execution errors. As well as mechanical and thermal deformations of the grinding system, it may take place along a path slightly longer than expected and exceeds the normal, predicted position of the lowest generator, i.e. beyond the plane passing through the axes of rotation of the grinding wheel and table. Then there is a change in the sense of the radial component of the grinding force, which causes the unnecessary ejection of the ground details from the sockets, which, apart from disrupting the machining process, may cause damage to the machine tool, tools, and even serious threats to work safety.

Zgodnie z wynalazkiem oś wrzeciona dodatkowo pochyla się nieznacznie w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni roboczej stołu i stycznej do toru przedmiotów obrabianych, w kierunku przecównym do ruchu tych przedmiotów o taki kęt , aby najniższy punkt powwerzchni czołowej ściernicy nad torem przedmiotów obrabianych, w którym kończy się szlifowanie, przesunę! się o pewnę niedużę odległość, od początkowego położenia płaszczyzny osiowej ściernicy. Odległość tę dobiera się tak, aby składowa promieniowa Pzr siły stycznej szlifowania Pz w tym punkcie nie była mnóejsza od 0,05 wartości składowej obwodowej Pzo siły stycznej szlifowania Pz. Następnie kształtuje się za pomocę narzędzia do obcięgania prostoliniowę tworzęcę powierzchni czołowej ściernicy, przechodzęcę przez ten najniższy punkt. Korzystnie obcięgacz przemieszcza się w płaszczyźnie równdegłej do poczętkowego położenia płaszczyzny osiowej ściernicy. W innym sposobie według wynalazku obcięgacz przemieszcza się w płaszczyźnie skręconej o pewien kęt fe osi obrotu ściernicy i przechodzęcej przez najniższy punkt powierzchni czołowej ściernicy nad torem przedmiotów obrabianych.According to the invention, the spindle axis additionally tilts slightly in the plane perpendicular to the working surface of the table and tangent to the workpiece path, in the direction opposite to the movement of the workpieces by such an angle that the lowest point of the grinding wheel face above the workpiece path where grinding ends I'll move! a small distance from the initial position of the axial plane of the grinding wheel. This distance is selected so that the radial component Pzr of the grinding tangential force Pz at this point is not greater than 0.05 of the value of the circumferential component Pz of the grinding tangential force Pz. Then, with the aid of a dressing tool, a straight line is formed that forms the face of the grinding wheel, and I pass through this lowest point. Preferably, the cutter moves in a plane coincident with the initial position of the axial plane of the wheel. In another method according to the invention, the cutter moves in a plane twisted by an angle fe of the axis of rotation of the grinding wheel and passing through the lowest point of the grinding wheel face above the workpiece path.

Sposób według wynalazku jmmlliwia szlifowanie drobnych przedmiotów o małej wysokośći w otwartych wgłębieniach, utworzonych na obrzeżu obrotowego stołu, co znacznie ułatwia proces automatyccaαji szlifowania.The method according to the invention enables the grinding of small objects of low height in open recesses formed on the periphery of the rotary table, which greatly facilitates the automatic grinding process.

Zastosowanie dodatkowego pochylenia osi ściernicy pozwala uzyskać dociskanie przedmio tów do obrzeża aż do mommetu zakończenia ich szlifowania. Kęt pochylenia oC w takim przypadku zależy nie tylko od naddatku i parametrów geometrycznych układów obróbkowych, ale także od kęta β> .The use of additional inclination of the grinding wheel axis enables the workpieces to be pressed against the rim until the grinding is completed. In such a case, the angle of inclination oC depends not only on the allowance and geometrical parameters of the machining systems, but also on the β> angle.

Sposób według wynalazku jest bliżej objaśniony na rysunku, na którym tig.l przedstawia schemat szlifowania w rzucie osiowym, w płaszczyźnie pochylenia osi ściernicy pod kętem o£ flg.2 schemat w rzucie pionowym, tig. 3 schemat w rzucie bocznym, w płaszczyźnie A-A zaznaczonej na iig.2, a tig.4 schemat ustalania i przemieszczania przedmiotów obrabianych podczas szlifowania· □ ak pokazano na iig.l oś wrzeciona ściernicy 1 nachyla się pod kętem do powierzchni obrotowego stołu 2, w płaszczyźnie prostopadłej do toru 3 ruchu przedmiotów obrabianych 4 w iommnnit szlifowania. Kęte£ wynosi o^d 88°10* ^do 88°4O* w zależnofoi uf usuwanego naddatlku obróbkowego. Następnie oś wrzeciona dodatkowo pochyle się nieznacznie o kęt i w płaszczyźnieThe method according to the invention is explained in more detail in the drawing, in which Fig. 1 shows a grinding scheme in an axial view, in the plane of the grinding wheel axis at an angle of flg. 2 a diagram in an elevational view, tig. 3 diagram in side view, in the plane AA marked in iig.2, and tig.4 diagram of positioning and moving workpieces during grinding · □ ak shown in fig. 1, the axis of the grinding wheel 1 spindle tilts at an angle to the surface of the rotating table 2, w the plane perpendicular to the path 3 of the movement of the workpieces 4 in the grinding iommnnit. The angle £ is ^d 88 ° 10 * ^d 88 ° 4O * depending on the amount of machining allowance removed. Then the spindle axis additionally tilts slightly about the angle and in the plane

157 419 prostopadłej do powierzchni stołu i stycznej do toru 3 /fig.3/, w kierunku przeciwnym do ruchu przedmiotów obrabianych 4 w mommnnie szlifowania. Kęt β wynosi od 4* do 8* w zależności od usuwanego naddatku obróbkowego. W wyniku tego pochylenia, najniższy punkt 5 powierzchni czołowej ściernicy 1 nad torem 3 przedmiotów obrabianych, przemieszcza się o odległość a od poczętku położenia płaszczyzny osiowej 6 ściernicy. W punkcie tym kończy się szlifowanie przedmiotów obrabianych 4, przesuwających się wzdłuż toru 3. Na przedmioty obrabiane 4 znajdujęce się w strefie szlUowania działa siła styczna szlioowania Pz powstająca w miejscu styku ze ściernicę 1. Siłę tę rozłożyć można na składowę obwodowę Pzo, stycznę do toru przedmiotów obrabianych i składową promieniową Pzr, prostopadłę do toru przedmiotów obrabianych. Ta druga składowa powoduje podczas szmowania dociskanie przedmiotów obrabianych 4 do wgłębień 7 znajdujących się na obrzeżu stołu 2. W najniższym punkcie 5 nad torem 3 kończy się szlioowanie przedmiotów obrabianych 4. Wyliczona wartość składowej promieniowej Pzr w tym punkcie wynosi Pzr = 0,05 Pz.157 419 perpendicular to the table surface and tangent to path 3 (Fig. 3/) in the opposite direction to the movement of the workpieces 4 in the grinding cycle. The β angle ranges from 4 * to 8 * depending on the machining allowance to be removed. As a result of this tilt, the lowest point 5 of the grinding wheel 1 face above the workpiece path 3 moves by a distance a from the origin of the axial plane 6 of the grinding wheel. At this point, the grinding of the workpieces 4 moving along the path 3 ends. workpieces and the radial component Pzr, perpendicular to the workpiece path. This second component causes the workpieces 4 to be pressed against the recesses 7 on the edge of the table 2 during the cleaning process. At the lowest point 5 above the track 3, the grinding of the workpieces 4 ends. The calculated value of the radial component Pzr at this point is Pzr = 0.05 Pz.

Po ustawieniu pochylenia wrzeciona ściernicy 1 przemieszcza się ostrze obcięgacza 8 w płaszczyźnie przechodzęcej przez ten najniższy punkt 5 i kształtuje się prostolinoowę tworzęcę powwerzchni czołowej ściernicy. Przemieszczenie może odbywać się w płaszczyźnie 9 równoległej do poczętkowego położenia płaszczyzny osiowej 6 ściernicy lub płaszczyźnie 10 skręconej do niej pod kętem £ i przechodzącej jednocześnie przez poczętkowe położenie osi wzeciona 11 ściernicy. Przewidziane do szlUowania przedmioty obrabiane 4 ustala się we wgłębieniach 7 na obrzeżu obrotowego stołu 2 przez mechaniczne ułożenie, przy czym nadaje się im ruch posuwowy przez ruch obrotowy stołu 2. Powierzchnią przedmiotów obrabianych 4 we wgłębieniach 7 szlifuje się czołem wirujęcej ściernicy 1, majęcym kształt stożka ściętego o dużym kącie ściernicy pod kętem i £ .After setting the inclination of the spindle of the grinding wheel 1, the plier blade 8 is moved in a plane passing through this lowest point 5 and a rectilinear shape is formed which forms the face of the grinding wheel. The displacement can take place in a plane 9 parallel to the initial position of the axial plane 6 of the grinding wheel or in a plane 10 twisted thereto at an angle i and passing simultaneously through the initial position of the elevated axis 11 of the grinding wheel. The workpieces 4 to be slotted are fixed in the recesses 7 on the periphery of the rotating table 2 by mechanical alignment, and they are moved to feed by the rotational movement of the table 2. The surface of the workpieces 4 in the recesses 7 is ground with the face of the rotating cone-shaped grinding wheel 1 cut with a large angle of the grinding wheel at an angle and £.

Wysokość przedmiotów obrabianych 4 reguluje się przez lti^owβ przemieszczenie wrzeciona ściernicy 1 przy pomocy znanych mechanizmów precyzyjnej regulacji. Po dokonaniu szlifowania, przedmioty obrabiane 4 ustalone w wgłębieniach 7 przenosi się przez dalszy posuw obrotowego stołu 2 w streię zespołu odbioru przedmiotów.The height of the workpieces 4 is adjusted by displacement of the spindle of the grinding wheel 1 by known fine adjustment mechanisms. After grinding, the workpieces 4 fixed in the recesses 7 are transferred by the further advance of the rotary table 2 into the zone of the workpiece receiving device.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. The method of flat grinding, especially small workpieces t of small height, fixed in seats on a rotary table, performed with the face of a rotating grinding wheel mounted on a spindle moved axially and set in the desired position, the axis of which tilts slightly in a plane perpendicular to the direction of the table at an angle © C slightly less than 90 °, najkorz ^y XISTING contained ^ y ^ m ^g ranicac ^h o ^d 87 ° ^d 89 ° 58 * ^d mantle ^y n ^y table movement and the foreheads of the wheel is shaped conical surface defined by the open under an angle of 2 oC and a rectilinear symmetrical to the axis forming, and then the plunge feed of grinding is regulated by axial displacement of the spindle, and then it is fixed on the table surface and moved flat, tangentially to the surface of the grinding wheel face closest to the table, preferably by turning the table around the axis of rotation of the spindle arranged to οβί angle ⁹ ° + ^ »own preferences atentu ^gp ¹⁴² and ^32, characterized in that the axle the cut of the grinding wheel / 1 / additionally tilts slightly in a plane perpendicular to the working surface of the table / 2 / and tangent to the path / 3 / workpieces / 4 /, in the opposite direction to the movement of these objects, by such an angle / ^ / that the lowest point / 5 / the face of the grinding wheel / 1 / over the track / 3 / where grinding ends, move it! a certain small distance / a / from the initial position of the axial plane / 6 / of the grinding wheel / 1 /, which distance is selected so that the radial component / Pzr / grinding tangential force / Pz / at this point / 5 / is not less than 0.05 of the peripheral component / Pz0 / tangential grinding force / Pz /, and then the rectilinear forming of the grinding wheel's end face / 1 / is shaped by a chipping tool / 1 / I go through the lowest point / 5 / and lie preferably in the plane / 9 / equal to the initial position of the axial plane / 6 / grinding wheel / 1 /.

The method according to claim 1, characterized in that the dressing tool / 8 / has the shape of a blade that moves in a plane / 10 / twisted by a certain angle / £ / around the axis of rotation of the grinding wheel / 1 / and passing through the point / 5 /.