RU201352U1 - DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING - Google Patents
DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING Download PDFInfo
- Publication number
- RU201352U1 RU201352U1 RU2020114155U RU2020114155U RU201352U1 RU 201352 U1 RU201352 U1 RU 201352U1 RU 2020114155 U RU2020114155 U RU 2020114155U RU 2020114155 U RU2020114155 U RU 2020114155U RU 201352 U1 RU201352 U1 RU 201352U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groove
- balls
- grinding
- ball
- wheel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B11/00—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
- B24B11/02—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls
- B24B11/04—Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к обработке материалов резанием и может быть использована в производстве подшипников для бесцентрового шлифования шариков, в частности полых. Устройство содержит шлифовальный круг с разрядной винтовой канавкой, ведущий абразивный круг с винтовой транспортирующей канавкой и скошенный опорный нож для размещения обрабатываемых шариков с возможностью их перемещения по винтовой транспортирующей канавке ведущего абразивного круга вдоль образующей шлифовального круга. При этом винтовая транспортирующая канавка ведущего абразивного круга выполнена с трапецеидальным профилем. Дно канавки выполнено с прямолинейной образующей, расположенной параллельно оси ведущего круга. Обеспечивается обработка шариков по всей сферической поверхности, повышается качество обрабатываемой поверхности без снижения производительности. 1 пр., 2 ил.The utility model relates to the processing of materials by cutting and can be used in the production of bearings for centerless grinding of balls, in particular hollow ones. The device contains a grinding wheel with a discharge screw groove, a leading abrasive wheel with a screw conveying groove and a beveled support knife for placing the balls to be processed with the possibility of their movement along the screw conveying groove of the leading abrasive wheel along the generatrix of the grinding wheel. The screw conveyor groove of the leading abrasive wheel is made with a trapezoidal profile. The bottom of the groove is made with a straight generatrix located parallel to the axis of the driving circle. The balls are processed over the entire spherical surface, the quality of the processed surface is increased without reducing productivity. 1 ex., 2 ill.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к производству подшипников, и может быть использована для бесцентрового шлифования шариков, в частности пустотелых.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the production of bearings, and can be used for centerless grinding of balls, in particular, hollow balls.
В настоящее время для обработки шариков в серийном производстве предлагается большое количество различных способов и устройств. Так, например, способ бесцентрового шлифования шариков на проход с их угловым разворотом [1], при котором шарики размещают в технологическом устройстве на скошенном опорном ноже и перемещают посредством винтовой канавки ведущего круга с винтовой канавкой вдоль образующей шлифовального круга, который выполнен с разрядными кольцевыми канавками на рабочей поверхности, при этом ширину В каждой из канавок выбирают по формулеCurrently, a large number of different methods and devices are proposed for processing balls in mass production. So, for example, a method of centerless grinding of balls on a pass with their angular reversal [1], in which the balls are placed in a technological device on a beveled support knife and moved by means of a helical groove of a driving wheel with a helical groove along the generatrix of a grinding wheel, which is made with discharge annular grooves on the working surface, while the width B of each of the grooves is chosen according to the formula
где r - радиус обрабатываемого шарика;where r is the radius of the processed ball;
γ - угол шагового разворота шарика.γ is the angle of the ball's step turn.
Во время контакта шарика со шлифовальным кругом мгновенная ось вращения шарика не меняет своего углового положения в пространстве в силу установившегося динамического равновесия при резании, т.е. углового разворота шарика не происходит. Во время же прохождения шариком зоны разрядных кольцевых канавок шлифовального круга шириной В, он освобождается от действия на него сил резания, а это приводит к потере установившегося динамического равновесия шарика. В этом случае превалирует фрикционное сцепление шарика с поверхностью винтовой канавки ведущего круга, что в сочетании с действием на шарик скошенной рабочей поверхности опорного ножа сообщает шарику заданный разворот на угол γ (путем скольжения шарика по опорному ножу). Чередование на рабочей поверхности шлифовального круга кольцевых шлифующих участков с кольцевыми канавками, позволяющими производить разворот шарика в зоне обработки, гарантированно обеспечивает обработку шарика за один проход в рабочей зоне путем наложения на его поверхность последовательно - одной за другой - кольцевых лысок с некоторым нахлестом, исключающим пропуски необработанной поверхности. На качество обработки поверхности сферы влияют величина угла шагового разворота шарика (γ), уменьшение значения которого способствует получению поверхности сферы с меньшей величиной шероховатости. Данные способ и устройство позволяют повысить производительность путем обеспечения обработки поверхности шариков за один проход, но имеет следующие недостатки:During the contact of the ball with the grinding wheel, the instantaneous axis of rotation of the ball does not change its angular position in space due to the established dynamic equilibrium during cutting, i.e. no angular rotation of the ball occurs. While the ball passes the zone of the annular discharge grooves of the grinding wheel of width B, it is freed from the action of cutting forces on it, and this leads to the loss of the established dynamic equilibrium of the ball. In this case, the frictional adhesion of the ball to the surface of the helical groove of the driving circle prevails, which, in combination with the action on the ball of the beveled working surface of the support knife, gives the ball a given turn by an angle γ (by sliding the ball along the support knife). The alternation on the working surface of the grinding wheel of annular grinding sections with annular grooves, which allow the ball to turn in the processing zone, ensures that the ball is processed in one pass in the working area by placing on its surface sequentially - one after the other - annular flats with some overlap, excluding gaps untreated surface. The quality of the sphere surface processing is influenced by the value of the angle of the ball's step turn (γ), a decrease in the value of which contributes to the production of a sphere surface with a lower roughness value. This method and device can increase productivity by providing surface treatment of the balls in one pass, but has the following disadvantages:
невысокое качество обработанной поверхности шарика, что ограничивает его применение только предварительным шлифованием;low quality of the processed surface of the ball, which limits its use only by preliminary grinding;
резкий вход шарика (по нормали), после прохождения кольцевой разрядной канавки, в зону действия кольцевого шлифующего участка, что приводит к выкрашиванию кромок канавок и требует частой правки шлифовального круга.abrupt entry of the ball (along the normal), after passing the annular discharge groove, into the zone of action of the annular grinding section, which leads to chipping of the edges of the grooves and requires frequent dressing of the grinding wheel.
Известен способ бесцентрового шлифования шариков на проход с их угловым разворотом [2] (прототип), при котором шарики размещают в технологическом устройстве на скошенном опорном ноже и перемещают посредством винтовой канавки ведущего круга вдоль образующей шлифовального круга, который выполнен с разрядными винтовыми канавками на рабочей поверхности, при этом ширину В каждой из канавок выбирают по формулеThere is a method of centerless grinding of balls on the passage with their angular reversal [2] (prototype), in which the balls are placed in a technological device on a beveled support knife and moved by means of a helical groove of the driving wheel along the generatrix of the grinding wheel, which is made with bit helical grooves on the working surface , while the width B of each of the grooves is chosen according to the formula
где r - радиус заготовки шарика;where r is the radius of the ball blank;
t - глубина резания.t is the depth of cut.
Ширина разрядной винтовой канавки В на шлифовальном круге выбрана исходя из возможности обеспечения проворота шарика в момент потери его контакта со шлифующей поверхностью. Отличием этого способа (прототипа) от предыдущего является выполнение на шлифовальном круге винтовых V-образных разрядных канавок вместо кольцевых.The width of the bit screw groove B on the grinding wheel is selected based on the possibility of ensuring the rotation of the ball at the moment of loss of its contact with the grinding surface. The difference between this method (prototype) from the previous one is the implementation on the grinding wheel of helical V-shaped discharge grooves instead of annular.
Данный способ позволяет устранить недостаток аналога - повысить производительность путем обеспечения обработки поверхности шариков за один проход и качество обработанной поверхности сферы, но имеет существенный недостаток - крайне сложная реализация этого способа, т.к. резьбовая канавка на ведущем круге может быть выполнена только на специализированном оборудовании, имеющем такую техническую возможность. У станков бесцентрово-шлифовальной группы такая возможность отсутствует. После того, как ведущий круг с выполненной на нем винтовой канавкой будет установлен на бесцентрово-шлифовальный станок, у винтовой канавки появится биение относительно оси шпинделя. Чтобы устранить биение, необходимо боковые поверхности винтовой канавки править «по месту» на бесцентрово-шлифовальном станке, а у станков этой группы такой возможности нет. Поэтому точность формы обработанных шариков будет невысокой, т.е. этот способ можно использовать только для черновой обработки.This method allows to eliminate the disadvantage of the analogue - to increase productivity by ensuring the surface treatment of the balls in one pass and the quality of the processed surface of the sphere, but it has a significant disadvantage - the extremely difficult implementation of this method, because the threaded groove on the driving wheel can only be made on specialized equipment that has this technical capability. Centerless grinding machines do not have this option. After the drive wheel with a helical groove made on it is installed on a centerless grinder, a runout will appear at the helical groove relative to the spindle axis. To eliminate the runout, it is necessary to edit the lateral surfaces of the helical groove "in place" on a centerless grinding machine, and this group of machines does not have this possibility. Therefore, the accuracy of the shape of the processed balls will be low; this method can only be used for roughing.
Кроме того, при размещении сферической заготовки в канавке ведущего круга, имеющей призматический профиль, возникает погрешность базирования по операционному размеру, в качестве которого выступает диаметр шарика. Величину этой погрешности базирования можно определить по формуле:In addition, when a spherical workpiece is placed in the groove of the driving wheel having a prismatic profile, an error occurs in the positioning of the operating size, which is the diameter of the ball. The magnitude of this basing error can be determined by the formula:
где DЗ - диаметр заготовки шара;where D З is the diameter of the ball blank;
d - диаметр готового шара;d is the diameter of the finished ball;
DB - диаметр ведущего круга;D B - diameter of the driving circle;
h - величина превышения центра обработанного шара над плоскостью, в которой расположены оси ведущего и шлифовального кругов при начальной наладке;h - the value of the excess of the center of the processed ball over the plane in which the axes of the driving and grinding wheels are located during the initial setup;
α - угол скоса опорного ножа.α is the bevel angle of the support knife.
Техническая проблема предлагаемого технического решения вытекает из недостатков прототипа и заключается в необходимости повышения точности и качества обрабатываемой сферической поверхности без снижения производительности и повышения трудоемкости ее обработки.The technical problem of the proposed technical solution arises from the disadvantages of the prototype and consists in the need to improve the accuracy and quality of the processed spherical surface without reducing productivity and increasing the complexity of its processing.
Поставленная проблема решается следующим образом.The problem posed is solved as follows.
На ведущем круге выполнена винтовая транспортирующая канавка трапецеидального профиля вместо V-образных винтовых (существенное отличие). При этом прямолинейную образующую дна канавки располагают параллельно оси ведущего круга.On the driving wheel, a helical conveying groove of a trapezoidal profile is made instead of V-shaped screw grooves (a significant difference). In this case, the rectilinear generatrix of the bottom of the groove is placed parallel to the axis of the driving circle.
Предложенное устройство поясняется иллюстрациями. На фиг. 1 представлен главный вид - схема рабочей зоны устройства; на фиг. 2 - разрез А-А главного вида устройства.The proposed device is illustrated by illustrations. FIG. 1 shows the main view - a diagram of the working area of the device; in fig. 2 - section А-А of the main view of the device.
Устройство для бесцентрового шлифования шариков содержит шлифовальный круг 1 с выполненной на его рабочей поверхности винтовой разрядной канавкой 2, абразивный ведущий круг 3, с выполненной на его рабочей поверхности винтовой транспортирующей канавкой 4 и скошенный опорный нож 5, на котором размещают обрабатываемые шарики 6. При этом шарики 6 размещают на опорном ноже с возможностью перемещения посредством винтовой транспортирующей канавки 4 ведущего круга 3 вдоль образующей шлифовального круга 1, на которой выполняют разрядную винтовую канавку. Ведущий круг 3 выполняют с транспортирующей винтовой канавкой трапецеидального профиля, дно которой выполняют в виде образующей прямолинейной формы, параллельной оси ведущего круга.The device for centerless grinding of balls contains a grinding wheel 1 with a helical discharge groove 2 made on its working surface, an abrasive
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Шарик 6, опираясь на скошенный нож и прямолинейное дно трапецеидальной канавки, получает вращение от ведущего круга 3 в сторону, противоположную вращению шлифовального круга 1. Винтовая трапецеидальная канавка 4 ведущего круга 3 перемещает вращающиеся шарики 6 по поверхности шлифующих участков 7 шлифовального круга 1 вдоль оси его вращения. При прохождении обрабатываемым шариком 6 зоны винтовой канавки 2, выполненной на рабочей поверхности шлифовального круга 1, происходит прерывание контакта шарика 6 со шлифующими участками 7. Шарик 6 освобождается от действия на него сил резания, и в этот момент происходит изменение динамического состояния технологической системы: шарик-ведущий круг-шлифовальный круг-опорный нож, в результате чего шарик меняет свою ориентацию в пространстве. Вследствие этого происходит мгновенный разворот шарика на некоторый угол, величина которого зависит от многих как систематических, так и случайных факторов: времени прерывания контакта, шероховатости поверхностей обрабатываемой заготовки и опорного ножа, частоты вращения ведущего и шлифовального кругов, обрабатываемой заготовки, неравномерности распределения припуска по поверхности сферы, твердости материала шарика, коэффициентов трения контактных поверхностей и др. После прохождения шариком зоны винтовой канавки на шлифовальном круге он снова вступает в контакт со следующим шлифующим участком 7, что опять приводит к появлению натяга в технологической системе, изменению ее динамического состояния и развороту шарика, но уже под действием сил резания.The
Существенное отличие предлагаемого устройства от прототипа - в изменении конструкции ведущего круга. Выполнение винтовой канавки трапецеидального профиля на ведущем круге позволяет выполнять правку несущей части ведущего круга непосредственно на бесцентрово-шлифовальном станке и устранить, тем самым, биение ведущего круга. Для реализации правки ведущего круга не требуется дополнительного резьбонарезного устройства, что значительно упрощает и удешевляет эту операцию.The essential difference between the proposed device and the prototype is in changing the design of the driving circle. The execution of the helical groove of the trapezoidal profile on the driving wheel allows you to straighten the bearing part of the driving wheel directly on the centerless grinding machine and thereby eliminate the beating of the driving wheel. To implement the dressing of the driving wheel, no additional threading device is required, which greatly simplifies and reduces the cost of this operation.
При этом значительно уменьшается погрешность базирования сферической заготовки, поскольку она устанавливается не в призматической канавке ведущего круга, а на ее прямолинейном дне, что приводит к повышению точности и уменьшению разноразмерное™ обработанных шариков.This significantly reduces the positioning error of the spherical workpiece, since it is installed not in the prismatic groove of the driving wheel, but on its rectilinear bottom, which leads to an increase in accuracy and a decrease in the machined balls of different sizes.
Пример реализации устройства. Для реализации заявляемого устройства был использован серийный бесцентрово-шлифовальный станок мод. SASL 200×500. Модернизации подвергся ведущий круг. На ведущем круге, имеющем высоту 500 мм, была выполнена винтовая канавка трапецеидального профиля для перемещения обрабатываемых шариков в зоне обработки. На шлифовальном круге, также имеющем высоту 500 мм, была выполнена разрядная винтовая канавка шириной 3 мм с шагом 9 мм. Экспериментальная обработка выполнялась на партии дюймовых шариков из 50 штук, изготовленных из материала ШХ15-В по ГОСТ 800-78 и термически обработанных до получения твердости 62…66 HRC по шкале Роквелла. Наружный диаметр заготовки шарика до обработки составлял 25,8±0,15 мм; отклонение от круглости - до 0,25 мм; шероховатость Rz 20-25 мкм. Частота вращения шлифовального круга была постоянной и составляла 900 мин-1, частота вращения ведущего круга варьировалась - от 50 до 70 мин-1, время обработки шарика за один проход составило ≈ 1 сек.An example of device implementation. For the implementation of the proposed device was used a serial centerless grinding machine mod. SASL 200 × 500. The driving circle has undergone modernization. On the driving wheel, having a height of 500 mm, a trapezoidal helical groove was made to move the balls to be machined in the machining zone. On the grinding wheel, which also has a height of 500 mm, a
В результате обработки шарик имел диаметр 25,4±0,02 мм с отклонением от круглости 0,006 мм; шероховатость сферической поверхности Ra 0,6-0,65 мкм.As a result of processing, the ball had a diameter of 25.4 ± 0.02 mm with a roundness deviation of 0.006 mm; roughness of the spherical surface Ra 0.6-0.65 microns.
ЛитератураLiterature
1. А.с. СССР №1537480 кл. В24В 11/02, 1989 г. Способ бесцентрового шлифования шариков. Васин А.Н., Гундорин В.Д., Новиков В.И. Опубл. 23.01.90. Бюл. №3.1.A.S. USSR No. 1537480 class. В24В 11/02, 1989, Method for centerless grinding of balls. Vasin A.N., Gundorin V.D., Novikov V.I. Publ. 23.01.90. Bul. No. 3.
2. Патент №2415004. Способ бесцентрового шлифования шариков / Васин А.Н., Бочкарев П.Ю., Бочкарев А.П.2. Patent No. 2415004. Method of centerless grinding of balls / Vasin A.N., Bochkarev P.Yu., Bochkarev A.P.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114155U RU201352U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114155U RU201352U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201352U1 true RU201352U1 (en) | 2020-12-11 |
Family
ID=73834663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020114155U RU201352U1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201352U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208974U1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Support knife |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU138190A1 (en) * | 1960-08-26 | 1960-11-30 | Мессершмитд Себастьян | Centerless grinding device for balls |
WO1980001663A1 (en) * | 1979-02-12 | 1980-08-21 | Talalay Anselm | Manufacture of sponge rubber spheres |
SU1074701A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-02-23 | 11-Й Государственный Подшипниковый Завод | Apparatus for centre-less outer grinding |
SU1158330A1 (en) * | 1983-08-09 | 1985-05-30 | Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Apparatus for centerless grinding of small balls |
RU2415004C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Method of centreless ball grinding |
-
2020
- 2020-04-03 RU RU2020114155U patent/RU201352U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU138190A1 (en) * | 1960-08-26 | 1960-11-30 | Мессершмитд Себастьян | Centerless grinding device for balls |
WO1980001663A1 (en) * | 1979-02-12 | 1980-08-21 | Talalay Anselm | Manufacture of sponge rubber spheres |
SU1074701A1 (en) * | 1982-10-29 | 1984-02-23 | 11-Й Государственный Подшипниковый Завод | Apparatus for centre-less outer grinding |
SU1158330A1 (en) * | 1983-08-09 | 1985-05-30 | Саратовский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Apparatus for centerless grinding of small balls |
RU2415004C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Method of centreless ball grinding |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208974U1 (en) * | 2021-06-21 | 2022-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Support knife |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101925121B1 (en) | Double-disc straight groove cylindrical-component surface grinding disc | |
CN1284651C (en) | Centerless grinding apparatus and centerless grinding process | |
US4709508A (en) | Method and apparatus for high speed profile grinding of rotation symmetrical workpieces | |
US20030089204A1 (en) | Method for scroll-free machining rottionally symmetrical surfaces | |
JP7311171B2 (en) | Grinding disc set, equipment and method for finishing rolling surfaces of bearing rollers | |
RU201352U1 (en) | DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING | |
EP0765712A1 (en) | Wheel truing device | |
CN101704204A (en) | Noncentral penetrated super-finishing method of spherical roller | |
US3423887A (en) | Honing method | |
RU2415004C1 (en) | Method of centreless ball grinding | |
CN111922445B (en) | Conical honing wheel and honing tooth processing method | |
RU208324U1 (en) | Support knife | |
RU2351454C2 (en) | Method of polishing spherical faces of tapered rolls | |
Reshetnikova et al. | Determination of microrelief parameters of spherical parts processed by centerless grinding | |
RU2419531C2 (en) | Method of grinding taper roller spherical end faces | |
PL78985B1 (en) | ||
US2218982A (en) | Precision grinding of contoured articles | |
RU2821982C1 (en) | Method of finishing bearing rings | |
US3608244A (en) | Cross raceway lapping of ball bearings | |
US3670462A (en) | Lapping of ball bearing raceway | |
RU121465U1 (en) | DEVICE FOR BILATERAL GRINDING OF PARTS END | |
RU2162401C2 (en) | Method of continuous grinding of tapered roller spherical ends | |
RU2213652C2 (en) | Apparatus for abrasive free lapping of tracks of bearing races | |
CN207789356U (en) | A kind of double thicknessing machine | |
US10537976B2 (en) | Former rotary dresser and dressing method |