RU2047466C1 - Method of treating spheres - Google Patents
Method of treating spheres Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047466C1 RU2047466C1 SU5047280A RU2047466C1 RU 2047466 C1 RU2047466 C1 RU 2047466C1 SU 5047280 A SU5047280 A SU 5047280A RU 2047466 C1 RU2047466 C1 RU 2047466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- tool
- balls
- rotation
- spherical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению преимущественно к подшипниковой промышленности и может быть использовано для чистовой обработки шаров. The invention relates to mechanical engineering mainly to the bearing industry and can be used for finishing balls.
Известен способ обработки шаров, реализованный в станках Японской фирмы "NSK" с принудительно смещенными осями доводочных дисков разного диаметра, один из которых нижний является ведущим и на его торце выполнены кольцевые канавки, обработке подвергается лишь часть шаров, находящихся в зоне контакта между нижним и верхним дисками, диаметр верхнего диска меньше диаметра нижнего диска [1]
Наиболее близким является способ обработки шаров, в котором обрабатываемые шары размещают в кольцевой полости между верхним инструментом и вращающимся нижним инструментом, выполненным в виде шарового сегмента, а перемещение верхнего инструмента осуществляют вокруг оси, перпендикулярной к оси вращения нижнего инструмента и пересекающей последнюю в центре его сферической рабочей поверхности [2]
Известный способ обработки шаров [2] не гарантирует устойчивое двуосное вращение обрабатываемых шаров, вопреки утверждениям авторов в обратном, и тем более, не обеспечивает надежность прогнозирования кинематических параметров, характеризующих положение мгновенных осей вращения шаров в зоне их обработки. Отсутствие прижимного элемента в верхнем инструменте снижает производительность процесса обработки шаров.There is a known method of processing balls, implemented in machines of the Japanese company "NSK" with forcibly displaced axes of lapping discs of different diameters, one of which is the lower one leading and ring grooves are made at its end, only part of the balls located in the contact zone between the lower and upper disks, the diameter of the upper disk is less than the diameter of the lower disk [1]
The closest is a method of processing balls in which the balls to be processed are placed in an annular cavity between the upper tool and the rotating lower tool, made in the form of a spherical segment, and the movement of the upper tool is carried out around an axis perpendicular to the axis of rotation of the lower tool and intersecting the latter in the center of its spherical countertop [2]
The known method of processing balls [2] does not guarantee a stable biaxial rotation of the processed balls, contrary to the claims of the authors in the opposite, and moreover, it does not provide reliable prediction of kinematic parameters characterizing the position of the instantaneous axis of rotation of the balls in the processing zone. The absence of a clamping element in the upper tool reduces the productivity of the process of processing balls.
Целью настоящего изобретения является повышение качества и производительности процесса обработки шаров, путем управления положением мгновенных осей вращения их в зоне обработки. The aim of the present invention is to improve the quality and productivity of the process of processing balls by controlling the position of the instantaneous axes of rotation in the processing zone.
Поставленная цель достигается тем, что верхнему инструменту, выполненному в виде шарового сегмента, сообщают сферическое движение вокруг точки пересечения осей вращения верхнего и нижнего инструментов с углом нутации 90о > v > 0о, угловую скорость собственного вращения верхнего инструмента ωо1 и угловую скорость его процесии ωо связывают зависимостью
ω1 >>ω0≥0.The goal is achieved in that the upper tool, designed as a spherical segment, according spherical movement around the point of intersection of the axes of rotation of the upper and lower tools with a nutation angle 90> v> 0 °, the angular rotation velocity of the upper tool ω O1 and angular its speed processes ω о are related by
ω 1 >> ω 0 ≥0.
Предлагаемый способ обработки шаров отличается надежностью прогнозирования кинематических параметров процесса, характеризующих положение мгновенных осей вращения шаров в зоне их обработки. Сообщая верхнему и нижнему инструментам вращения вокруг их осей оказывают контактное воздействие их рабочих поверхностей на обрабатываемые шары, которые в результате этого совершают сложные движения относительно точки пересечения осей нижнего и верхнего инструментов и вокруг своих центров вращения. Эти движения отвечают закономерностям сферического движения твердого тела. Следовательно, в предлагаемом способе обработки шаров имеются пути управления положениями мгновенных осей вращения шаров в зоне их обработки. The proposed method of processing balls differs in the reliability of predicting the kinematic parameters of the process, characterizing the position of the instantaneous axis of rotation of the balls in the zone of their processing. By informing the upper and lower tools the rotations around their axes have a contact effect of their working surfaces on the machined balls, which as a result of this make complex movements relative to the intersection point of the axes of the lower and upper tools and around their centers of rotation. These movements correspond to the laws of spherical motion of a solid. Therefore, in the proposed method of processing balls there are ways to control the positions of the instantaneous axis of rotation of the balls in the zone of their processing.
На чертеже представлена схема шаров. Обрабатываемые шары 1 размещают в полости, образованной боковыми поверхностями 2 кольцевой канавки в нижнем инструменте 3 и сферической рабочей поверхностью верхнего инструмента 4, выполняют в виде шарового сегмента. Нижний инструмент устанавливают с возможностью вращения вокруг собственной оси, совпадающей с осью Z. The drawing shows a diagram of the balls. The processed balls 1 are placed in the cavity formed by the side surfaces 2 of the annular grooves in the lower tool 3 and the spherical working surface of the upper tool 4, are made in the form of a spherical segment. The lower tool is mounted to rotate around its own axis, coinciding with the Z axis.
Инструмент 4 вращают вокруг своей оси, совпадающей с осью Z1, которую направляют под углом нутации 90о > v > 0о к оси. Кроме того, ось собственного вращения инструмента 4 (ось Z1) вращают вокруг оси Z (оси прецессии), пересекающей ее в центре сферической рабочей поверхности инструмента 4. Ось Z1 вращают вокруг оси Z так, чтобы она описывала поверхность конуса с вершиной в точке 0, совпадающей с центром сферической поверхности инструмента 4.The tool 4 is rotated around its axis coinciding with the axis Z 1, which is directed at an angle of nutation 90>v> 0 ° to the axis. In addition, the axis of proper rotation of the tool 4 (axis Z 1 ) is rotated around the Z axis (axis of precession) intersecting it in the center of the spherical working surface of the tool 4. The axis Z 1 is rotated around the Z axis so that it describes the surface of the cone with the vertex at a point 0, coinciding with the center of the spherical surface of the tool 4.
Абсолютную скорость любой точки рабочей поверхности инструмента 4, который вращают вокруг неподвижной точки 0, определяют в данный момент также как при вращательном движении твердого тела вокруг мгновенной оси, проходящей через неподвижную точку 0, с угловой скоростью, равной по модулю и направлению диагонали параллелограмма, построенного на векторах переносной ωо и относительной ωо1 угловых скоростей, т.е. равна их геометрической сумме.The absolute speed of any point on the working surface of the tool 4, which is rotated around a fixed point 0, is now determined as in the case of a rotational motion of a solid around an instantaneous axis passing through a fixed point 0 with an angular velocity equal in absolute value and direction to the diagonal of the parallelogram constructed on the vectors of the portable ω о and relative ω о1 angular velocities, i.e. equal to their geometric sum.
Учитывая это утверждение и тот факт, что на обрабатываемые шары 1 воздействуют путем подвижного контакта инструментом 4, можно сделать вывод, что обрабатываемые шары 1 кинематически связаны с инструментом 4, вследствие чего совершают сложное движение одновременно вокруг центра инструмента 4 и вокруг собственных центров 0. Таким образом, поворачиваясь, ось собственного вращения Z1 инструмента 4, оси прецессии Z, изменяют периодически по величине и направлению мгновенные угловые скорости вращения шаров 1. Это обстоятельство и является необходимым условием, обеспечивающим возможность прогнозирования кинематических параметров положения мгновенных осей вращения шаров в зоне их обработки на протяжении всего технологического процесса.Given this assertion and the fact that the processed balls 1 are affected by moving contact with tool 4, it can be concluded that the processed balls 1 are kinematically connected with tool 4, as a result of which they make a complex movement simultaneously around the center of tool 4 and around their own centers 0. Thus thus, turning, the axis of proper rotation Z 1 of the tool 4, the axis of precession Z, change periodically in magnitude and direction the instantaneous angular velocities of rotation of the balls 1. This circumstance is necessary a prerequisite that provides the ability to predict the kinematic parameters of the position of the instantaneous axis of rotation of the balls in the zone of their processing throughout the entire technological process.
Предложенный способ обработки шаров сопровождается вполне определенными положениями мгновенных осей вращения шаров 1 в каждый момент времени. Величины и направления угловых скоростей вращения шаров 1 зависят от соотношения величины и направления угловых скоростей вращения ω0, ω01, ω02 инструментов 4 и 3 соответственно, а также в зависимости от радиуса Rш обрабатываемых шаров 1, радиуса окружности Rц, проходящей через центры обрабатываемых шаров 1, радиуса сферы верхнего инструмента Rсф и угла v. Вращение нижнего инструмента 3 в ту или иную сторону расширяет технологические возможности предложенного способа обработки шаров.The proposed method of processing balls is accompanied by well-defined positions of the instantaneous axes of rotation of the balls 1 at each moment of time. The magnitude and direction of the angular velocity of rotation of the balls 1 depend on the ratio of the magnitude and direction of the angular velocity of rotation of ω 0 , ω 01 , ω 02 of tools 4 and 3, respectively, as well as depending on the radius R W of the processed balls 1, the radius of the circle R C passing through the centers of the machined balls 1, the radius of the sphere of the upper tool R sf and the angle v. Rotation of the lower tool 3 in one direction or another extends the technological capabilities of the proposed method of processing balls.
Предложенный способ обработки шаров был реализован следующим образом. The proposed method of processing balls was implemented as follows.
Шары диаметром 1/2 дюйма из стали ШХ 15 обрабатывали в лабораторных условиях. Обрабатываемые шары 1 размещали в кольцевой канавке нижнего инструмента 3, выполненного из чугуна марки СЧ40 твердостью НВ220 в виде диска, и воздействовали на них верхним инструментом 4, выполненным также из чугуна СЧ40 твердостью НВ220 в виде шарового сегмента. Balls with a diameter of 1/2 inch from steel ШХ 15 were processed in laboratory conditions. The processed balls 1 were placed in the annular groove of the lower tool 3, made of cast iron grade SCH40 with a hardness of HB220 in the form of a disk, and they were acted upon by the upper tool 4, also made of cast iron SCH40 with hardness of HB220 in the form of a spherical segment.
Инструмент 4 вращали одновременно вокруг осей OZ1 и OZ со скоростями ω01> >ω0 Угол v наклона оси OZ1 к оси OZ выбирали исходя из условия прохождения оси OZ1 через центры обрабатываемых шаров 1 и из условий, когда ось OZ1 не проходила через центры обрабатываемых шаров 1. Угловые скорости вращения верхнего инструмента 4 ωо и ωо1 оставляли неизменными, а угловую скорость вращения инструмента 3 ωо2 изменяли в пределах
0≅ω01>ω01
Лабораторными испытаниями предложенного способа обработки шаров с варьированием кинематических параметров (Rш, Rц, Rcф, v, ω0, ω01, ω02 ) установлена направленная определенность влияния их величин и направлений на производительность и качество обработки шаров и тем самым была подтверждена возможность управления положением мгновенных осей вращения шаров в зоне их обработки, что в свою очередь позволяет прогнозировать качество и производительность процесса обработки шаров. Испытания показали, что при ω0, ω01, ω02 неизменных на протяжении каждого эксперимента, наибольшая производительность и улучшение качества обработки шаров достигались при угле наклона оси OZ1 к оси OZ, равном
v 
Rц радиус окружности, проходящей через центры обрабатываемых шаров;
Rсф радиус сферы верхнего инструмента.Tool 4 was rotated simultaneously around the axes OZ 1 and OZ with speeds ω 01 >> ω 0 The angle v of the inclination of the axis OZ 1 to the axis OZ was chosen based on the condition that the axis OZ 1 passes through the centers of the machined balls 1 and from the conditions when the axis OZ 1 did not pass through the centers of the processed balls 1. The angular velocity of rotation of the upper tool 4 ω о and ω о1 was left unchanged, and the angular velocity of rotation of the tool 3 ω о2 was varied within
0≅ω 01 > ω 01
Laboratory tests of the proposed method of processing balloons with varying the kinematic parameters (R m, R n, R cf, v, ω 0, ω 01, ω 02) is set directed certainty influence their magnitudes and directions of the performance and quality of the ball handling and thus was confirmed the ability to control the position of the instantaneous axis of rotation of the balls in the zone of their processing, which in turn allows us to predict the quality and productivity of the process of processing balls. Tests have shown that for ω 0 , ω 01 , ω 02 unchanged during each experiment, the greatest productivity and improvement in the quality of processing balls were achieved when the angle of inclination of the axis OZ 1 to the axis OZ equal to
v
R C radius of the circle passing through the centers of the processed balls;
R sf is the radius of the sphere of the upper tool.
Claims (1)
сферическую рабочую поверхность, располагают оси инструментов под углом одна к другой из условия их пересечения в центре упомянутой сферической поверхности и сообщают инструментам вращение вокруг своих осей, отличающийся тем, что верхний инструмент берут со сферической рабочей поверхностью и сообщают ему прецессионное движение вокруг оси вращения нижнего инструмента с углом нутации 90°>ν>0°, при этом угловые скорости собственного вращения верхнего инструмента ω01 и его прецессии ωo выбирают из условия
ω01≫ωo≥ 0.METHOD OF PROCESSING BALLS, in which they are placed between the upper and lower tools, one of which has an annular groove for balls, and the other
spherical working surface, the tool axes are positioned at an angle to one another from the condition of their intersection in the center of the said spherical surface and telling the tools to rotate around their axes, characterized in that the upper tool is taken with a spherical working surface and informs it of the precession movement around the axis of rotation of the lower tool with a nutation angle of 90 ° >ν> 0 ° , while the angular velocities of the proper rotation of the upper tool ω 01 and its precession ω o are selected from the condition
ω 01 ≫ω o ≥ 0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5047280 RU2047466C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method of treating spheres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5047280 RU2047466C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method of treating spheres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2047466C1 true RU2047466C1 (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=21606812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5047280 RU2047466C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Method of treating spheres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2047466C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008046089A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-18 | Eads Deutschland Gmbh | Laser welding of lightweight metallic components for manufacturing thin-walled, shell-like, high withstanding welded structure for aviation under supply of inert gas to welding point, comprises cooling inert gas having specific temperature |
-
1992
- 1992-02-27 RU SU5047280 patent/RU2047466C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Плоткина В.Ф. Производство подшипников в Японии, М., ОНТЭИ ВНИИПИ, 1967, с. 10 - 15. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1440672, кл. B 24B 11/02, 1988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008046089A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-18 | Eads Deutschland Gmbh | Laser welding of lightweight metallic components for manufacturing thin-walled, shell-like, high withstanding welded structure for aviation under supply of inert gas to welding point, comprises cooling inert gas having specific temperature |
| DE102008046089B4 (en) * | 2008-09-08 | 2015-02-19 | Airbus Defence and Space GmbH | Method for producing pressure hulls of transport aircraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5449313A (en) | Magnetorheological polishing devices and methods | |
| US6503414B1 (en) | Magnetorheological polishing devices and methods | |
| US6796877B1 (en) | Abrading machine | |
| CA2497732C (en) | Magnetorheological fluid | |
| EP0512988B1 (en) | Optical surface quality improving arrangement | |
| RU2047466C1 (en) | Method of treating spheres | |
| US3030739A (en) | Grinding apparatus and method | |
| JPS63267155A (en) | Polishing device | |
| KR100207439B1 (en) | Grinding tool for ball and the method thereof | |
| JP2001054846A (en) | Spherical surface working method and device thereof | |
| SU1738607A1 (en) | Method of machining balls | |
| SU528181A1 (en) | The method of processing aspherical surfaces | |
| SU1752529A1 (en) | Method of ironing parts | |
| RU2706918C1 (en) | Method of internal spherical surfaces machining | |
| SU512034A1 (en) | Finishing method of concave toroidal surfaces | |
| SU1682130A1 (en) | Machine for two-side finishing of spherical surfaces | |
| SU1713782A1 (en) | Method for abrasive machining of radius edges | |
| RU1794633C (en) | Method for working surfaces of rotation of blanks | |
| SU737195A1 (en) | Method of grinding an internal spherical surface | |
| SU881015A1 (en) | Method of treatment of optical surface | |
| SU1060428A1 (en) | Method of finish working of balls | |
| SU1502271A1 (en) | Arrangement for finishing the spherical surfaces of parts | |
| SU1348148A1 (en) | Method of working spherical surfaces | |
| RU2103571C1 (en) | Method of and device for increasing service life of spherical joint | |
| RU2031770C1 (en) | Method to process incomplete spherical surfaces of pieces by surface deformation |