RU2041788C1 - Method of grinding - Google Patents
Method of grinding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041788C1 RU2041788C1 RU93015895A RU93015895A RU2041788C1 RU 2041788 C1 RU2041788 C1 RU 2041788C1 RU 93015895 A RU93015895 A RU 93015895A RU 93015895 A RU93015895 A RU 93015895A RU 2041788 C1 RU2041788 C1 RU 2041788C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- error
- workpiece
- harmonic
- dominant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообработке при шлифовании тел вращения, преимущественно валов. The invention relates to mechanical engineering and can be used in metalworking when grinding bodies of revolution, mainly shafts.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ шлифования, при котором деталь устанавливают в центра, имеющие возможность на этапе чистового шлифования свободно перемещаться в направлении поперечной подачи, приводят во вращение от автономного привода и шлифуют одновременно двумя кругами с двух сторон. The closest in technical essence and the achieved results is the grinding method, in which the part is installed in the center, having the ability to freely move in the direction of the transverse feed at the final grinding stage, rotated from an autonomous drive and grinded simultaneously with two circles on both sides.
Недостатком способа является недостаточно высокая производительность, вызванная тем, что на этапе врезания, когда центра зафиксированы от перемещений, одновременное шлифование двумя кругами затруднено из-за различного износа каждого из кругов, а преимущественное шлифование одним кругом приводит к ухудшению качества поверхности, что вынуждает снижать подачу либо повышать припуск на чистовое шлифование. The disadvantage of this method is not high enough productivity, due to the fact that at the insertion stage, when the center is fixed from movement, simultaneous grinding with two circles is difficult due to the different wear of each of the circles, and predominant grinding with one circle leads to a deterioration in surface quality, which forces to reduce the feed or increase the allowance for fine grinding.
Задачей изобретения является создание способа шлифования свободного от перечисленных недостатков. The objective of the invention is to provide a method of grinding free from the above disadvantages.
Сущность изобретения заключается в способе шлифования, при котором деталь устанавливают в центра, имеющие возможность свободно перемещаться в направлении поперечной подачи на этапах чернового и чистового шлифования, приводят во вращение от автономного привода и шлифуют одновременно двумя кругами с двух сторон, причем перед обработкой деталь устанавливают относительно линии центров шлифовальных кругах на такое расстояние, чтобы выполнялось условие
B 2 π/N1, где N1 номер доминирующей гармонической составляющей погрешности;
В угол между продольной осью заготовки и продольными осями шлифовальных кругов. В процессе чернового шлифования после исправления доминирующей погрешности деталь перемещают в вертикальном направлении таким образом, чтобы для оставшейся гармонической составляющей погрешности выполнялось условие
В 2 π/N2, где N2 номер оставшейся гармонической составляющей.The invention consists in a grinding method, in which the part is installed in the center, which can freely move in the direction of the transverse feed at the stages of rough and finish grinding, rotate from a standalone drive and grind simultaneously with two circles on both sides, and before processing, the part is set relative to lines of centers of grinding wheels at such a distance that the condition
The angle between the longitudinal axis of the workpiece and the longitudinal axes of the grinding wheels. During rough grinding, after correcting the dominant error, the part is moved in the vertical direction so that for the remaining harmonic component of the error the condition
In 2 π / N 2 , where N 2 is the number of the remaining harmonic component.
Технический результат изобретения заключается в повышении производительность процесса обработки за счет снижения времени шлифования. The technical result of the invention is to increase the productivity of the processing process by reducing grinding time.
На чертеже представлена схема устройства для реализации метода. The drawing shows a diagram of a device for implementing the method.
Сущность способа заключается в следующем. The essence of the method is as follows.
Обрабатываемую деталь 1 с известным поперечным профилем, представленным в виде гармонического ряда Фурье
r(φ)= +Aпsin(Nφ+φo), устанавливают в центра 2, расположенные в кронштейнах 3 относительно линии центров шлифовальных кругов таким образом, чтобы выступы профиля, соответствующие доминирующей погрешности (имеющей наибольшую амплитуду Ап), находились в контакте одновременно с обоими шлифовальными кругами 4 и 5. Такое расположение детали определяется по зависимости:
B где N число вершин определенной гармоники, т.е. при известной доминирующей гармонике определяется угол наладки В.
r (φ) = + A p sin (N φ + φ o ), is installed in the
B where N is the number of vertices of a certain harmonic, i.e. with a known dominant harmonic, the adjustment angle B is determined.
Согласно работе (Гурин Ф.В. и др. Технология автотракторостроения. М. Машиностроение, 1981) для оценки геометрической точности достаточно определить и учесть шесть первых гармоник. According to the work (Gurin F.V. et al. Technology of tractor engineering. M. Mashinostroenie, 1981) to evaluate geometric accuracy, it is sufficient to determine and take into account the first six harmonics.
Очевидно, что четные гармоники эффективно исправляются при расположении обрабатываемой детали на линии центров шлифовальных кругов, а нечетные гармоники при следующих значениях В: N 5 при В 72о; N 3 при В 120о; N 1 при В 360о.It is obvious that even harmonics are effectively corrected with the location of the workpiece on the center line of the grinding wheel, and odd harmonics at the following values of B:
Затем обрабатываемую деталь 1 приводят во вращение автономным приводом (на чертеже не показан), подводят два шлифовальных круга 4 и 5 и шлифуют деталь методом врезания. Благодаря установке детали в положение, соответствующее наиболее интенсивному исправлению определенной гармоники, эта гармоника исправляется наиболее быстро. После исправления доминирующей погрешности до требуемой величины включают двигатель 6 и посредством ходового винта 7 изменяют положение стола 8 с установленным на нем кронштейном 3 до такого положения обрабатываемой детали относительно шлифовальных кругов, при котором угол наладки В принимает значение, обеспечивающее наибольшую интенсивность исправления оставшейся погрешности. Then the
Момент времени, при котором необходимо изменить положение обрабатываемой заготовки относительно линии центров кругов, наступает после сошлифования припуска, равного амплитуде доминирующей гармоники, и определяется прибором активного контроля 9, по лимбу станка или каким-либо другим способом. The moment of time at which it is necessary to change the position of the workpiece relative to the line of the centers of the circles, occurs after grinding the allowance equal to the amplitude of the dominant harmonic, and is determined by the active control device 9, according to the limb of the machine or in some other way.
Одновременно с доминирующей составляющей исправляются и другие гармоники, но с меньшей интенсивностью. В связи с этим желательно знать оставшуюся погрешность каждой гармоники к моменту необходимости изменения положения детали относительно кругов. Это позволит сократить время обpаботки за счет уменьшения припуска на исправление погрешности. Для определения остаточной погрешности необходимо рассмотреть закономерности процесса исправления различных гармоник. Исправление погрешностей взаимосвязано с особенностями двустороннего шлифования в подвижных центрах, а именно с условием одновременного контакта двух кругов с обрабатываемой деталью. Это условие состоит в соответствии суммы радиусов r1 и r2 (фиг. 1) в направлении осей кругов определенному расстоянию между кругами. При рассмотрении каждой гармоники в отдельности радиусы r1 и r2 изменяются по одному гармоническому закону со смещением на угол В.At the same time as the dominant component, other harmonics are corrected, but with less intensity. In this regard, it is desirable to know the remaining error of each harmonic by the time it is necessary to change the position of the part relative to the circles. This will reduce the processing time by reducing the margin of error correction. To determine the residual error, it is necessary to consider the laws of the process of correcting various harmonics. Error correction is interconnected with the features of double-sided grinding in moving centers, namely with the condition of simultaneous contact of two circles with the workpiece. This condition consists in the correspondence of the sum of the radii r 1 and r 2 (Fig. 1) in the direction of the axes of the circles to a certain distance between the circles. When considering each harmonic individually, the radii r 1 and r 2 change according to one harmonic law with an offset by an angle B.
r1=+AпcosNφ
r2=+AпcosN(φ+β) Сумма радиусов
rs=r1+r2=2+Ascos(Nφ+Bs) As и Bs параметры суммарной функции.r 1 = + A p cosN φ
r 2 = + A p cosN (φ + β) Sum of radii
r s = r 1 + r 2 = 2 + A s cos (N φ + B s ) A s and B s are parameters of the total function.
Таким образом, получена закономерность изменения профиля детали относительно двух шлифовальных кругов. Она позволяет определить закономерности изменения формы детали в процессе шлифования. Чем больше величина суммарной амплитуды As по отношению к исходной Aп, тем более интенсивно исправляется погрешность.Thus, the pattern of change in the profile of the part relative to two grinding wheels is obtained. It allows you to determine the patterns of change in the shape of the part during grinding. The larger the total amplitude A s with respect to the original A p , the more intensively the error is corrected.
Отношение As/Aп обозначим Са и подставив вместо As его выражение
As=A получим:
Ca= (1)
Для определения угла наладки В, при котором величина уточнения максимальна и исправление погрешности также максимально, необходимо продифференцировать функцию Са f(B) и, приравняв результат к нулю, выразить В.We denote the ratio A s / A n by Ca and substituting instead of A s its expression
A s = A we get:
Ca = (1)
To determine the adjustment angle B, at which the refinement value is maximum and the error correction is also maximum, it is necessary to differentiate the function Ca f (B) and, equating the result to zero, express B.
0 откуда
B
Таким образом получена зависимость угла наладки В от составляющей погрешности N, при которой интенсивность исправления погрешности N-гармоники максимальна. 0 from
B
Thus, the dependence of the adjustment angle B on the error component N is obtained, at which the intensity of correction of the N-harmonic error is maximum.
Прошлифовав заготовку с доминирующей погрешностью N1 на наладке В1, до требуемой величины, изменяем наладку, перемещая заготовку вертикально до получения угла В2, оптимального для исправления оставшейся погрешности N2.After grinding the workpiece with a dominant error of N 1 on set-up B 1 , to the required value, we change the set-up by moving the workpiece vertically to obtain an angle B 2 optimal for correcting the remaining error N 2 .
Время обработки τ погрешности N определяется по зависимости
τ (2) где Δ N величина погрешности N (амплитуда гармоники N), мм;
tм радиальная подача при шлифовании, мм/мин;
Са коэффциент (характеристика) исправления погрешности.Processing time τ of error N is determined by the dependence
τ (2) where Δ N is the error N (harmonic amplitude N), mm;
t m radial feed during grinding, mm / min;
Sa is the coefficient (characteristic) of error correction.
Поскольку одновременно с доминирующей погрешностью исправляются и другие гармоники, но с меньшей интенсивностью, необходимо определить время исправления или остаточную погрешность для указанных гармоник. Since other harmonics are corrected simultaneously with the dominant error, but with a lower intensity, it is necessary to determine the correction time or residual error for these harmonics.
Для этого также используют формулу (2) или формулу
ΔNост= ΔN2-tм˙τ˙ Ca2, где Δ Nост оставшаяся погрешность после шлифования за время τ, мм;
Δ N2 исходная погрешность N2 гармоники, мм;
τ время шлифования, мм;
Са2 коэффициент интенсивности исправления.For this also use the formula (2) or the formula
Ost ΔN = ΔN m 2 -t ˙τ˙ Ca 2 where Δ N ost error remaining after grinding during the time τ, mm;
Δ N 2 initial error N 2 harmonics, mm;
τ grinding time, mm;
Ca 2 is the correction intensity factor.
Коэффициент Са2 определяется по формуле (1), его значение не будет максимальным, так как для гармоники N2 наладка с углом В1 не оптимальна.Coefficient Ca 2 is determined by the formula (1), its value will not be maximum, since for harmonics N 2 adjustment with an angle of B 1 is not optimal.
Для простоты определения коэффициента Са удобно пользоваться графиком (фиг. 2), построенным для различных гармоник N 1.6 и углов В 90.180о. Из указанного графика видно, что для углов, близких к оптимальным В Вопт ± 5о величина Са изменяется незначительно, что упрощает наладку и делает ее более технологичной.For simplicity of determining the coefficient Ca is convenient to use the graph (FIG. 2) constructed for different harmonics and the angles N 1.6 In about 90,180. It can be seen from the graph that, for angles close to optimal B B opt ± 5 °, the value of Ca changes insignificantly, which simplifies commissioning and makes it more technological.
Характеристику интенсивного исправления погрешностей Са проиллюстрируем примером. We will illustrate the characteristic of the intensive correction of Ca errors by an example.
При В 180о (т.е. при расположении детали на линии центров шлифовальных кругов) погрешность детали, имеющая форму трехвершинной огранки (N 3) и, следовательно, характеристику Са 0 исправляется крайне затруднительно, а овальность (N 2) исправляется наиболее интенсивно, при этом характеристика Са 2 максимальна.For B 180 (i.e., at the location of the items on the grinding wheel center line) the error items, shaped cut tricrotic (N 3), and therefore,
Для определения остаточной погрешности используется формула:
Δост=ΔN-tм˙τ˙ Са, где Δ N величина исходной погрешности N-вершинной огранки, мм;
tм радиальная подача каждого шлифовального круга, мм/мин;
τ время шлифования мин.To determine the residual error, use the formula:
Δ ost = ΔN-t m ˙τ˙ Ca, where Δ N is the value of the initial error of the N-vertex cut, mm;
t m radial feed of each grinding wheel, mm / min;
τ grinding time min.
П р и м е р. Гармоническим анализом установлено, что обрабатываемая деталь имеет доминирующую погрешность овальность (N 2) величиной Δ2 0,4 мм; следующие по величине погрешности трехвершинная огранка (N 3) Δ3 0,3 мм и пятивершинная огранка (N 5) Δs 0,2 мм. Радиальная подача tм 1 мм/мин.PRI me R. Harmonic analysis found that the workpiece has a dominant ovality (N 2) error of Δ 2 0.4 mm; the following errors are three-vertex cut (N 3) Δ 3 0.3 mm and five-vertex cut (N 5) Δ s 0.2 mm.
Первый вариант обработки. The first processing option.
Шлифование начинается при установке детали на линии центров кругов В 180о, при этом Са2 2,0; Са3 0; Сas 0.Grinding begins at installation parts laps on the center line in 180, the Ca 2 2.0;
Для исправления овальности деталь необходимо прошлифовать в течение 0,2 мин, тогда:
Δост2 0,4 1 ˙ 0,2 ˙ 2,0 0 мм
Δост3 0,3 1. 0,2 ˙ 2,0 ˙ 0 0,3 мм
Δост5 0,2 1 ˙ 0,2 ˙ 2,0 ˙ 0 0,2 мм
После 0,2 мин шлифования изменяют положение обрабатываемой детали относительно линии центров кругов до значения В 120о, при котором Саs 2,0; Са5 1,0.To correct ovality, the part must be sanded within 0.2 minutes, then:
Δ ost2 0.4 1 ˙ 0.2 ˙ 2.0 0 mm
Δ ost3 0.3 1. 0.2 ˙ 2.0 ˙ 0 0.3 mm
Δ ost5 0.2 1 ˙ 0.2 ˙ 2.0 ˙ 0 0.2 mm
After 0.2 minutes of grinding change the position of the workpiece relative to the center line circles value in 120, in which the
Для исправления трехгранки необходимо время τ 0,15 мин. Тогда
Δост3 0,3 1 x 0,15 x 2,0 0 мм
Δостs 0,2 1 x 0,15 x 1,0 0,05 мм
Остаточную погрешность пятивершинной огранки исправляют при В 145о в течении 0,025 мин, либо при В 120о в течении 0,05 мин. Таким образом, общее время шлифования составляет
τ 0,2 + 0,15 + 0,025 0,375 мин
Следует отметить, что с целью обеспечения постоянной радиальной подачи на деталь при изменении положения детали относительно кругов, скорость линейного перемещения шлифовальных кругов необходимо корректировать, увеличивая скорость бабок при уменьшении угла В и уменьшая скорость при увеличении В.To correct the trihedral, a time τ of 0.15 minutes is required. Then
Δ ost3 0.3 1 x 0.15 x 2.0 0 mm
Δ osts 0.2 1 x 0.15 x 1.0 0.05 mm
The residual error of the five-vertex cut is corrected at B 145 ° for 0.025 minutes, or at
τ 0.2 + 0.15 + 0.025 0.375 min
It should be noted that in order to ensure a constant radial feed to the part when changing the position of the part relative to the wheels, the speed of the linear movement of the grinding wheels must be adjusted by increasing the speed of the headstock with decreasing angle B and decreasing speed with increasing B.
Необходимо стремиться к минимальному времени обработки радиальной подачи на деталь при изменении положения детали относительно кругов, скорость линейного перемещения шлифовальных кругов необходимо корректировать, увеличивая скорость бабок при уменьшении угла В и уменьшая скорость при увеличении В. It is necessary to strive for the minimum processing time for the radial feed to the part when changing the position of the part relative to the wheels, the speed of the linear movement of the grinding wheels must be adjusted by increasing the speed of the headstock with decreasing angle B and decreasing speed with increasing B.
Необходимо стремиться к минимальному времени обработки и, по-возможности, к минимальному количеству перемещений детали относительно кругов. It is necessary to strive for the minimum processing time and, if possible, the minimum number of movements of the part relative to the circles.
При тех же исходных данных рассмотрим второй вариант обработки. With the same initial data, we consider the second processing option.
Шлифование начинается при В 145о, при этом Са2 1,7; Са3 1,7; Са5 2,0.Grinding begins at B 145 about , with Ca 2 1.7; Ca 3 1.7; Ca 5 2.0.
Для исправления овальности необходимо время:
τ2 0,24 мин
для исправления трехгранки:
τ3 0,18 мин
для исправления пятигранки:
τ3 0,1 мин
Таким образом за время τ 0,24 мин будут исправлены все доминирующие составляющие, причем для этого потребуется меньше времени, чем в предыдущем примере, кроме того, здесь отсутствует необходимость перемещения детали в процессе обработки, так как время исправления овальности перекрывает время исправления других гармоник, что является частным случаем.To correct ovality, time is required:
τ 2 0.24 min
to fix the trihedral:
τ 3 0.18 min
to fix pentahedral:
τ 3 0.1 min
Thus, for the time τ 0.24 min, all dominant components will be corrected, and this will require less time than in the previous example, in addition, there is no need to move the part during processing, since the ovality correction time overlaps the correction time of other harmonics, what is a special case.
В практике традиционного бесцентрового шлифования в качестве параметра наладки устанавливают расстояние между осью детали и линией центров шлифовальных кругов. In the practice of traditional centerless grinding, the distance between the axis of the part and the line of centers of the grinding wheels is set as the setting parameter.
Высота установки детали зависит от диаметров кругов и детали таким образом, что при одинаковых углах В и различных диаметрах кругов и детали высота установки будет различной, поэтому при двустороннем шлифовании для расчетов удобно пользоваться параметром В. The installation height of the part depends on the diameters of the wheels and the part in such a way that at the same angles B and different diameters of the circles and the part, the installation height will be different, therefore, when double-sided grinding, it is convenient to use parameter B for calculations.
Для пересчета расстояния от линии центров кругов Н и угла наладки В можно воспользоваться зависимостью:
B=arccos где D диаметры кругов;
d диаметр обрабатываемой детали.To recalculate the distance from the line of the centers of circles H and the adjustment angle B, you can use the dependence:
B = arccos where D are the diameters of the circles;
d diameter of the workpiece.
Таким образом использование предлагаемого способа обеспечивает повышение производительности процесса шлифования. Thus, the use of the proposed method provides an increase in the productivity of the grinding process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93015895A RU2041788C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Method of grinding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93015895A RU2041788C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Method of grinding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2041788C1 true RU2041788C1 (en) | 1995-08-20 |
RU93015895A RU93015895A (en) | 1995-08-20 |
Family
ID=20139293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93015895A RU2041788C1 (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Method of grinding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2041788C1 (en) |
-
1993
- 1993-03-25 RU RU93015895A patent/RU2041788C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1454656, кл. B 24B 5/18, 1989. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2128105C1 (en) | Method for precision working of toothed rims in machine tool | |
US6685536B1 (en) | Method for grinding convex running faces and outside diameters on shaft-like workpieces in one set-up and grinding machine for carrying out the method | |
JPH06500415A (en) | Method and device for distributing the removed material | |
US5139005A (en) | Universal dressing roller and method and apparatus for dressing cup-shaped grinding wheels | |
JPH04250965A (en) | Method for circumferentially cutting radially non-circular work | |
US5761067A (en) | Evaluating a toothed work piece for machining based on accumulated pitch variation | |
US4062150A (en) | Centerless grinding method and device using same | |
US3750345A (en) | Machine tool | |
RU2041788C1 (en) | Method of grinding | |
US5101601A (en) | Grinding workpieces | |
US2126990A (en) | Method of machining a worm element | |
JP2002542048A (en) | Method and apparatus for creating the ultimate surface on an ophthalmic lens | |
US3105332A (en) | Method of producing hourglass worms and hourglass hobs | |
JP2002283196A (en) | Adaptive grinding method and adaptive grinding device | |
US2968134A (en) | Manufacture of precision cones | |
JPH01246072A (en) | Grinding surface dressing method for grinding stone | |
US2458384A (en) | Grinding of lenses or of dies therefor | |
CA2220371C (en) | Apparatus and method for generating ultimate surfaces on ophthalmic lenses | |
SU865619A1 (en) | Method of working the aspherical surfaces of an optical component | |
SU1362612A1 (en) | Method of working by surface plastic deformation | |
RU2019384C1 (en) | Method to control process of circular cut in polishing | |
SU804408A1 (en) | Method of dressing shaped wheel at infeed grinding of parts | |
SU631310A1 (en) | Method of adjusting an automatic internal grinding machine | |
SU1683980A1 (en) | Method for machining of biconical surfaces | |
SU1426764A1 (en) | Method of burnishing cylindrcal surfaces with ultrasound |