PL95486B1

PL95486B1 - METHOD OF GRINDING THE SPHERICAL SURFACE AND THE APPLIANCE FOR GRINDING THE SPHERICAL SURFACE

Info

Publication number: PL95486B1
Application number: PL17993575A
Authority: PL
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1975-02-28
Publication date: 1977-10-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób szlifowania powierzchni kulistej, zwlaszcza kulek lozysk tocznych i urzadzenie do szlifowania powierzchni kulistej.The subject of the invention is a method of grinding a spherical surface, in particular rolling bearing balls and a device for grinding the spherical surface.

Dotychczas znane i stosowane metody obróbki powierzchni kulistej polegaja na przemieszczaniu wstepnie uksztaltowanej kulki albo pomiedzy czolami dwu obracajacych sie wzgledem siebie tarcz, z których jedna jest plaska sciernica zas dniga-tarcza prowadzaca-posiada rowki spiralne lub pierscieniowe, albo pomiedzy poboczni- cami elementów obrotowych a sciernica i dodatkowym elementem plaskim w postaci listwy lub tasmy bez konca.The methods of spherical surface treatment known and used so far consist in preliminary displacement shaped ball or between the faces of two rotating discs, one of which is a flat grinding wheel, and a guide plate, has spiral or ring grooves, or between the sides with rotating elements, a grinding wheel and an additional flat element in the form of a strip or endless tape.

Przyklad takiego rozwiazania moze stanowic wynalazek RFN pt. "Sposób szlifowania kulek, zwlaszcza kulek lozysk kulkowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu" opatentowany w Polsce, nr patentu 45752.An example of such a solution may be the invention of Germany entitled "The way of grinding balls, especially balls ball bearings and a device for the application of this method "patented in Poland, patent no. 45752.

Sposób ten polega na tym, ze obrabianym kulkom nadaje sie dodatkowy ruch obrotowy pizy pomocy elementu ciernego, a element szlifujacy styka sie punktowo z powierzchnia obrabianej kulki. Metoda ta zmniejsza wpra¬ wdzie niedokladnosc ksztaltu powierzchni kulki, w odniesieniu do ksztaltu otrzymywanego innymi metodami, jednak wymaga dodatkowej operacji docierania. Wynika to stad, ze powierzchnia robocza elementu szlifujacego nie jest powierzchnia kulista lecz powierzchnia walcowa lub inna, w zwiazku z czym styk w miejscu szlifowania jest teoretycznie punktowy, a w rzeczywistosci element szlifujacy styka sie z obrabiana kulka na powierzchni plaskiej lub innej nie kulistej.This method consists in imparting an additional rotary motion to the processed balls by the aid of the element and the grinding element is in point contact with the surface of the ball being processed. This method reduces the effort the inaccuracy of the shape of the ball surface in relation to the shape obtained by other methods, however, it requires an additional lapping operation. This is due to the working surface of the sanding element it is not a spherical surface, but a cylindrical or other surface, therefore contact at the point of grinding it is theoretically point-like, and in fact the grinding element is in contact with the treated ball on the surface flat or other non-spherical.

Do tych znanych sposobów obróbki kulek stosowane sa : ajczesciej urzadzenia posiadajace sciernice, które maja powierzchnie plaska, stozkowa, walcowa lub taka gdzie tworzacajest lukiem kolowym. Ponadto sciernice te sa sztywno zwiazane z urzadzeniem. Np. urzadzenia do szlifowania kulek wedlug patentu nr 45752, posiadaja sciernice o powierzchni walcowej lub o powierzchni wkleslej, której tworzaca jest luk kolowy, przy czym nie maja elementu dociskajacego je ze stala sila do powierzchni obrabianej. Wada tych urzadzen jest przede wszystkim to, ze nie zapewniaja one mozliwosci dokladnej powierzchni kulistej. Glównym powodem tego jest to, ze zarysy powierzchni roboczych sciernic, podczas ich obrotu nie zakreslaja zadanej powierzchni kulistej, a brak elementu dociskajacego kulke ze stala sila uniemozliwia uzyskanie optymalnych warunków obróbki.For these known methods of processing balls, the following are most often used: devices having grinding wheels, which have a flat, conical, cylindrical or circular arches surface. In addition, grinding wheels these are rigidly attached to the device. For example, ball grinding devices according to patent No. 45752 have grinding wheels with a cylindrical surface or a paste surface, which creates a circular gap, but not they have an element pressing them with constant force to the workpiece surface. The disadvantage of these devices is mainly all this is that they do not provide the possibility of an exact spherical surface. The main reason for this is that the contours of the working surfaces of the grinding wheels, during their rotation, do not extend to the given spherical surface, and the lack of a constant ball pressing element makes it impossible to obtain optimal processing conditions.

Rozwiazanie bedace przedmiotem wynalazku ma na celu usuniecie wyzej wymienionych wad wystepuja¬ cych w znanych rozwiazaniach szlifowania powierzchni kulistej.2 95486 Istota sposobu szlifowania powierzchni kulistej zwlaszcza kulek lozysk tocznych jest to, ze obrabianej kulce nadaje sie ruch obrotowy ciagly w plaszczyznie pionowej i ruch obrotowy o okresowo zmieniajacych sie kierunkach obrotów w plaszczyznie poziomej, a narzedzie naciska ze stala sila na obrabiana kulke swoja po¬ wierzchnia czolowa i wykonuje ruch obrotowy wzgledem wlasnej pionowej osi.The solution which is the subject of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages known in the art of grinding a spherical surface. 2 95486 The essence of the method of grinding a spherical surface, especially balls of rolling bearings, is that it is machined the ball can rotate continuously in a vertical plane and rotates with periodically changing directions of rotation in a horizontal plane, and the tool presses a constant force onto the processed ball with its front face and rotates about its own vertical axis.

Istota urzadzenia do szlifowania powierzchni kulistej jest to, ze posiada dwa cierne bebny obrotowo-posu- wisto-zwrotne i oddzielne narzedzie dla kazdej obrabianej kulki w ksztalcie obracajacej sie rurki z robocza powie¬ rzchnia czolowa w ksztalcie pierscieniowego wycinka powierzchni czaszy kulistej o promieniu równym promie¬ niowi kulki.The essence of the spherical surface grinding device is that it has two friction drums, rotating and reversible and separate tool for each processed ball in the shape of a rotating tube with a working air frontal area in the shape of a ring-shaped segment of the surface of a spherical cap with a radius equal to the radius new balls.

Sposób szlifowania wedlug wynalazku, bedacy metoda ksztaltowej obróbki powierzchni kulistej, dzieki temu, ze kulce nadawany jest zlozony ruch obrotowy i narzedziu- obrotowy wzgledem wlasnej pionowej osi oraz, ze powierzchnia robocza narzedzia jest wycinkiem powierzchni kulistej, zapewnia mozliwosc otrzymania dokladnej powierzchni kuli. Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest równiez syinoczynne profilowanie sie powie¬ rzchni roboczej narzedzia w trakcie obróbki. rtzethrtiot wyral&zku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 uwidacz¬ nia schemat ukladu przedmiot — narzedzie z uwzglednieniem elementów nadajacych ruch roboczy, fig. 2 - na- rcedzie^j^ otoebtóapewierzchni kuli, fig. 3 -- schemat urzadzenia w rzucie pionowym, fig. 4 — schemat urzadze¬ nia w rzucie pozlbm/rh bez glowicy szlifierskiej.The method of grinding according to the invention, being a method of shaping the spherical surface, thanks to that the ball is given a complex rotation and the tool rotates about its own vertical axis and that the working surface of the tool is a segment of the spherical surface, it provides a obtainable exact surface of the sphere. An advantage of the method according to the invention is also the synovial profiling of the eyelids working area of the tool during machining. The rtzethrtiot of the extract is shown in the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows is a diagram of the workpiece-tool layout, taking into account the elements giving the working movement, fig. 2 - on he strains the surface of the sphere, fig. 3 - diagram of the device in an elevation, fig. 4 - diagram of the device in the projection pozlbm / rh without the grinding head.

Urzadzenie do szlifowania sposobem wedlug wynalazku; pokazane na fig. 3 i fig. 4 sklada sie z dwóch bebnów 1, których powierzchnie walcowe pokryte sa warstwa materialu elastycznego 2 o duzym wspólczynniku tarcia np. guma, przy czym bebny 1 umieszczone sa suwliwie na wielowypustach wykonanych na ulozyskowa¬ nych walkach 3 mechanizmu mimosrodowo-dzwigniowego 4, sworznia 5 oraz glowicy szlifierskiej. W sklad glowicy szlifierskiej wchodza: sciernica 6, której powierzchnia czolowa 7 jest wycinkiem powierzchni kuli, tulejka zaciskowa 8, która osadzona jest na koncu wrzeciona 9 ulozyskowanego w lozyskach waleczkowych 10, kola pasowego 11, osadzonego na wrzecionie 9, sprezyny 12 i lozyska kulkowego wzdluznego 13.A grinding apparatus according to the invention; shown in Fig. 3 and Fig. 4 consists of two drums 1, the cylindrical surfaces of which are covered with a layer of elastic material 2 with a high factor friction, e.g. rubber, the drums 1 are slidably placed on the splines made with bearing 3 fights of the eccentric-lever mechanism 4, the pin 5 and the grinding head. In composition of the grinding head includes: grinding wheel 6, the face of which 7 is a section of the surface of the ball, a collet 8, which is seated on the end of a spindle 9 mounted in roller bearings 10, a pulley 11, mounted on a spindle 9, a spring 12 and a longitudinal ball bearing 13.

Zasada dzialania urzadzenia do szlifowania powierzchni kulistej polega na tym, ze silnik elektryczny 14 napedza poprzez przekladnie zebata lub pasowa 15 walki 3 i bebny1, nadajac im ruch obrotowy ciagly. Bebny 1 wprawiane sa dodatkowo w ruch posuwisto-zwrotny przez mechanizm mimosrodowo-dzwigniowy 4 tak, ze obracajac sie w jednakowym kierunku wykonuja ruchy posuwisto-zwrotne w przeciwnych kierunkach wedlug oznaczonych na rysunku strzalek. Sciskana przez bebny 1 kulka 16 otrzymuje od nich zlozony ruch, skladajacy sie z dwóch ruchów: obrotowego ciaglego o kierunku pokazanym strzalka na fig. 3 oraz obrotowego oscylacyj¬ nego, którego kierunki sa pokazane na fig. 4. Sciernica 6 dociskana sila sprezyny 12 o regulowanym napieciu, obracana jest wrzecionem 9, uzyskujacym ruch obrotowy od kola pasowego 11. Otworem sciernicy 6 podawane jest od góry chlodziwo, zgodnie z kierunkiem strzalki uwidocznionej na fig. 3.The principle of operation of the device for grinding a spherical surface is that the electric motor 14 it drives the rollers 3 and drums1 through gear or belt gears, giving them a continuous rotary motion. Drums 1 are additionally set in a reciprocating motion by an eccentric-lever mechanism 4 so that rotating in the same direction they reciprocate in opposite directions according to marked arrows in the picture. The 1 ball 16 pressed by the reels receives a complex folding move consists of two movements: rotary continuous with the direction shown by the arrow in Fig. 3 and rotary oscillating the directions of which are shown in Fig. 4. Grinding wheel 6 pressed by the force of a spring 12 with adjustable tension, is rotated by a spindle 9, which obtains a rotary movement from the pulley 11. The grinding wheel 6 hole is fed is the coolant on top, following the direction of the arrow as shown in Figure 3.

Niniejszy sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany na skale przemyslowa nie tylko do szlifowania, lecz równiez do operacji polerowania. W tym celu nalezy jedynie zastapic sciernice rurka stalowa o identycznym ksztalcie i zamiast chlodziwa podawac od góry, otworem paste polerownicza. W podanym przykladzie rozwiaza¬ nia wynalazku zostalo przedstawione urzadzenie z pojedyncza glowica i narzedziem, jednakze w przemyslowym rozwiazaniu konstrukcyjnym celowym bedzie zastosowanie wiekszej ilosci wrzecion.The present method according to the invention can be used on an industrial scale not only for grinding, but also for polishing operations. For this purpose, you only need to replace the grinding wheels with an identical steel tube shape and instead of coolant, add polishing paste through the hole. In the example given, the solutions According to the invention, a device with a single head and tool was presented, however, in an industrial setting it would be advisable to use a larger number of spindles.

Claims

Patent claims

1. A method of grinding a spherical surface, especially a group of rolling bearings, in which the processed ball is given a continuous rotational motion, characterized by the fact that * in addition to continuous rotational motion, the ball gives a rotational motion with periodically changing directions of rotation in a plane perpendicular to the plane of continuous rotary motion. and the axis of rotation of the tool passes through the center of the ball.

2. A device for grinding a spherical surface, especially balls of rolling bearings, in which the processed ball rotates continuously, having a separate tube-shaped tool for each processed ball and two reciprocating-reciprocating drums, characterized by the fact that the working face surface (7) of the tool is an annular segment of the surface of a spherical ball with a radius equal to the radius of the ball. 95 486 Fig. 1 Rf.3 n9.4