RU2053104C1

RU2053104C1 - Tool for hole processing by honing sticks

Info

Publication number: RU2053104C1
Authority: RU
Inventors: В.Б. Четаев; В.А. Ахматов; В.А. Прилуцкий; Н.В. Лысенко
Original assignee: Малое предприятие "Интом" при Самарском государственном техническом университете
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: bearing industry. SUBSTANCE: honing sticks in the tool for hole processing are fastened on holders mounted on shoes by means of supports for possible self-adjustment. The holders have cavity for placing shoes set up in housing for turning. EFFECT: enhanced quality. 2 dwg

Description

Изобретение относится к инструментам для обработки отверстий, в частности, абразивными брусками и может быть использовано в подшипниковой промышленности для окончательной обработки беговых дорожек наружных колец подшипников качения. The invention relates to tools for machining holes, in particular, abrasive bars and can be used in the bearing industry for the final processing of treadmills of the outer rings of rolling bearings.

Известны инструменты, содержащие корпус с консольно установленными в нем колодками, соединенными между собой пружинами (Богородицкий Н.Н. и др. Технологическое оснащение хонингования. Л. Машиностроение, 1984, с. 237, 23 рис. 1.14: Куликов С.И. Романчук В.А. Ризванов Ф.Ф. и Евсеев Ю.М. Хонингование: Справочное пособие М. Машиностроение, 1973, с.168). Known tools containing a housing with cantilever-mounted pads in it, interconnected by springs (Bogoroditsky N.N. and other technological equipment of honing. L. Engineering, 1984, S. 237, 23 Fig. 1.14: Kulikov S.I. Romanchuk V.A. Rizvanov F.F. and Evseev Yu.M. Honing: A reference manual M. Engineering, 1973, p.168).

Такие инструменты просты по конструкции, однако для радиального перемещения абразивных брусков требуют специального привода, не обеспечивают достаточной производительности, точности, качества поверхностного слоя обрабатываемой поверхности, ограничены по технологическим возможностям. Such tools are simple in design, however, for the radial movement of abrasive blocks they require a special drive, do not provide sufficient performance, accuracy, quality of the surface layer of the processed surface, and are limited in technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому является инструмент, содержащий корпус с консольно установленными в нем колодками, соединенными между собой пружинами. Радиальное перемещение абразивных брусков осуществляется от рабочей среды, поступающей через канал в корпусе, давящей на плунжеры, которые воздействуют на колодки (Богородицкий Н.Н. и др. Технологическое оснащение хонингования. Л. Машиностроение, 1984, с.237, рис.1, 14). Closest to the proposed is a tool containing a housing with cantilever mounted pads in it, interconnected by springs. The radial movement of the abrasive bars is carried out from the working medium entering through the channel in the housing, which presses on the plungers that act on the pads (Bogoroditsky N.N. et al. Technological equipment of honing. L. Mashinostroenie, 1984, p.237, Fig. 1, fourteen).

Однако этот инструмент характеризуется недостаточной производительностью, ограниченными технологическими возможностями вследствие невозможности обработки закрытых поверхностей, недостаточными точностью формы и качеством поверхностного слоя обрабатываемой поверхности, а также недостаточной компактностью. However, this tool is characterized by insufficient productivity, limited technological capabilities due to the impossibility of processing closed surfaces, insufficient accuracy of shape and quality of the surface layer of the treated surface, as well as insufficient compactness.

Цель изобретения повышение производительности, расширение технологических возможностей путем обработки закрытых поверхностей, повышение точности формы и качества поверхностного слоя обрабатываемой поверхности, обеспечение компактности конструкции. The purpose of the invention is to increase productivity, expand technological capabilities by processing closed surfaces, improve the accuracy of the shape and quality of the surface layer of the processed surface, ensuring compact design.

Для этого в инструменте для обработки отверстий абразивными брусками, содержащем корпус с консольно установленными в нем колодками, соединенными между собой пружинами, колодки снабжены грузами, регулируемыми и расположенными на концах, противоположных осям поворота, колодки установлены в корпусе с возможностью поворота под действием центробежных сил без дополнительного привода их, абразивные бруски установлены на державках, закрепленных на колодках посредством опор с возможностью самоустановки, причем ось опор смещена от плоскости симметрии абразивных брусков в направлении вращения инструмента, державки выполнены с полостью, в которой расположены колодки, соединенные пружинами, пересекающими ось инструмента. To do this, in a tool for processing holes with abrasive bars, containing a casing with pads mounted in it, springs connected to each other, pads are equipped with weights that are adjustable and located at the ends opposite to the rotation axes, pads are installed in the casing with the possibility of rotation under the action of centrifugal forces without their additional drive, abrasive bars are mounted on holders fixed to the blocks by means of supports with the possibility of self-installation, and the axis of the supports is offset from the plane immetrii abrasive tool bars in the direction of rotation of the holder are made with a cavity in which are located pads connected by springs intersecting the tool axis.

Отличительными признаками изобретения являются:
изменение структуры снабжение грузами;
изменение связей между элементами установление колодок в корпусе с возможностью поворота под действием центробежных сил без дополнительного привода их; установление абразивных брусков на державках, закрепленных на колодках посредством опор с возможностью самоустановки;
изменение формы элементов выполнение державок с полостью, в которой расположены колодки;
изменение взаимного расположения элементов ось опор смещена от плоскости симметрии абразивных брусков в направлении вращения инструмента; расположение пружин так, что они пересекают ось инструмента.Distinctive features of the invention are:
restructuring the supply of goods;
changing the connections between the elements; establishing pads in the housing with the possibility of rotation under the action of centrifugal forces without additional drive; the installation of abrasive bars on the holders mounted on the pads by means of supports with the possibility of self-installation;
changing the shape of the elements; the implementation of holders with a cavity in which the pads are located;
changing the relative position of the elements, the axis of the supports is offset from the plane of symmetry of the abrasive bars in the direction of rotation of the tool; the location of the springs so that they intersect the axis of the tool.

Повысить производительность и расширить технологические возможности удается за счет использования способа центробежного хонингования, при котором изменением массы грузов можно легко регулировать усилие прижима брусков, а следовательно, удельный съем металла, а радиальное перемещение брусков осуществлять в момент ввода и вывода к и от обрабатываемой закрытой поверхности очень быстро и на относительно большее расстояние. Повысить точность формы и количество поверхностного слоя обрабатываемой поверхности возможно за счет обеспечения самоустановки брусков и смещения их оси поворота на колодках от плоскости симметрии в сторону направления их вращения относительно обрабатываемой поверхности. Такое расположение брусков позволяет снизить уровень их автоколебаний. Компактность конструкции обеспечивается выполнением державки с полостью, в которой стало возможным расположить колодки. It is possible to increase productivity and expand technological capabilities by using the centrifugal honing method, in which by changing the mass of goods it is easy to control the clamping force of the bars, and therefore, the specific removal of metal, and the radial movement of the bars to carry out at the moment of input and output to and from the processed closed surface is very quickly and at a relatively greater distance. It is possible to increase the accuracy of the form and the amount of the surface layer of the surface being treated by ensuring the self-installation of the bars and the displacement of their axis of rotation on the blocks from the plane of symmetry in the direction of their rotation relative to the surface to be treated. This arrangement of bars allows to reduce the level of their self-oscillations. The compact design is ensured by the implementation of the holder with a cavity in which it became possible to arrange the pads.

На фиг. 1 показан инструмент, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows a tool, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1.

На корпусе 1 установлены поворотные колодки 2 посредством сопряжения их с пазом в корпусе 1 и закрепления винтом 3. Поворотные колодки 2 размещены в пазу по подвижной посадке с возможностью поворота вокруг оси I-I винта 3 под действием центробежной силы. Поворотные колодки 2 имеют пластинообразную изогнутую форму. С их противоположного конца установлены центробежные грузы 4, масса которых может быть подобрана различной в зависимости от режима работы инструмента. Абразивные бруски 5 закреплены на державках 6 с помощью клея либо механическим способом. Державки 6 соединены с поворотными колодками 2 посредством штифтов 7. Ось О₁ штифтов 7 расположена на расстоянии а от плоскости симметрии II-II абразивных брусков 5 в направлении вращения инструмента. При этом державки 6 имеют полость 8, в которой расположены поворотные колодки 2. Поворотные колодки 2 соединены между собой пружиной 9 растяжения, расположенной через ось О-О инструмента по кратчайшему расстоянию между поворотными колодками 2. Таким образом, при невращающемся инструменте абразивные бруски 5 вместе с державками 6 наиболее приближены к оси О-О инструмента. При вращающемся вместе со шпинделем инструменте абразивные бруски 5 имеют возможность под действием центробежной силы прижиматься к обрабатываемой поверхности 10 заготовки 11 (например, наружное кольцо роликового подшипника качения). При этом обрабатываемая поверхность 10 может быть закрытой, например, бортами 12 и 13. В связи с этим подача и отвод абразивных брусков 5 к и от обрабатываемой поверхности 10 возможны лишь в радиальном направлении.The rotary pads 2 are mounted on the housing 1 by pairing them with a groove in the housing 1 and secured by a screw 3. The rotary pads 2 are placed in the groove along a movable landing with the possibility of rotation about the axis II of the screw 3 under the action of centrifugal force. The rotary pads 2 have a plate-like curved shape. From their opposite end, centrifugal loads 4 are installed, the mass of which can be selected different depending on the operating mode of the tool. The abrasive bars 5 are fixed to the holders 6 with glue or mechanically. The holders 6 are connected to the rotary pads 2 by means of pins 7. The axis O _{1 of} pins 7 is located at a distance a from the plane of symmetry II-II of the abrasive blocks 5 in the direction of rotation of the tool. In this case, the holders 6 have a cavity 8 in which the rotary pads 2 are located. The rotary pads 2 are interconnected by a tension spring 9 located through the tool axis O-O along the shortest distance between the rotary pads 2. Thus, with the non-rotating tool, the abrasive blocks 5 together with holders 6 are closest to the axis O-O of the tool. When the tool is rotating with the spindle, the abrasive bars 5 are able to press against the work surface 10 of the workpiece 11 under the action of centrifugal force (for example, the outer ring of a roller bearing). In this case, the treated surface 10 can be closed, for example, by the sides 12 and 13. In this regard, the supply and removal of abrasive bars 5 to and from the treated surface 10 are possible only in the radial direction.

Инструмент работает следующим образом. The tool works as follows.

После установки заготовки 11 так, чтобы оси ее и инструмента совпадали, инструмент вместе со шпинделем перемещается в осевом направлении до совпадения радиальных плоскостей симметрии абразивных брусков 5 и обрабатываемой поверхности 10. Включается вращение заготовки 11 с заранее выбранной частотой вращения. Включается вращение инструмента в том же направлении, но с частотой вращения, большей частоты вращения заготовки и обеспечивающей разность линейных скоростей обрабатываемой поверхности 10 и рабочей поверхности абразивных брусков 5, равную скорости резания. После начала вращения абразивных брусков 5 они под действием центробежных сил собственной массы и массы грузов 4 начинают перемещаться в радиальном направлении к обрабатываемой поверхности 10 заготовки 11. При этом поворотные колодки 2 поворачиваются вокруг оси I-I, а державки 6 вместе с абразивными брусками 5 вокруг оси О₁. Радиальное перемещение брусков 5 с большой скоростью заканчивается, как только они коснутся обрабатываемой поверхности 10. Дальше начинается съем металла заготовки 11 при рабочей поперечной подаче брусков 5 на врезание. Одновременно в зону обработки подается СОЖ. После заданного промежутка времени (цикла обработки) вращение инструмента прекращается. Абразивные бруски 5 под действием пружины 9 сходятся к оси О-О в исходное положение. Поскольку наибольший диаметр абразивных брусков 5 в сведенном состоянии меньше диаметра ограничивающей поверхности 14 отверстия бортов 12, 13, инструмент легко выводится из заготовки в осевом направлении в исходное положение. Заготовка 11 раскрепляется и удаляется из зоны обработки.After setting the workpiece 11 so that its axes and the tool coincide, the tool together with the spindle moves in the axial direction until the radial planes of symmetry of the abrasive bars 5 coincide with the work surface 10. The workpiece 11 is turned on with a predetermined speed. Turns on the rotation of the tool in the same direction, but with a rotation speed greater than the rotation speed of the workpiece and providing a difference in the linear speeds of the machined surface 10 and the working surface of the abrasive bars 5 equal to the cutting speed. After the start of rotation of the abrasive bars 5, they, under the action of centrifugal forces of their own mass and mass of goods 4, begin to move in the radial direction to the workpiece surface 10 of the workpiece 11. In this case, the rotary pads 2 rotate around axis II, and the holders 6 together with the abrasive bars 5 around axis O ₁ . The radial movement of the bars 5 with high speed ends as soon as they touch the work surface 10. Then begins the removal of the metal of the workpiece 11 with a working transverse feed of the bars 5 for cutting. At the same time, coolant is supplied to the treatment zone. After a specified period of time (machining cycle), the rotation of the tool stops. Abrasive bars 5 under the action of the spring 9 converge to the axis O-O to its original position. Since the largest diameter of the abrasive bars 5 in the reduced state is less than the diameter of the bounding surface 14 of the hole of the sides 12, 13, the tool is easily removed from the workpiece in the axial direction to its original position. The workpiece 11 is unfastened and removed from the processing zone.

Пример реализации инструмента для обработки отверстий брусками. Инструмент использовали в условиях ПО ГПЗ-4 на внутришлифовальном станке "Морара". Обрабатывали наружные кольца роликоподшипника типа 32310 с размерами обрабатываемой поверхности диаметром 97^+0,006 мм, длиной 17 мм. Начальный радиус расположения грузов 40 мм. Пружину подбирали с силой упругости 1,2 Н. Зернистость микропорошка абразивных брусков М28. Интервал скоростей резания 110-380 м/мин. Машинное время 15-30 с. После обработки отверстие имело огранку 0,2-0,8 мкм, волнистость 0,3-0,6 мкм, шероховатость R_а 0,2-0,32 мкм.An example implementation of a tool for processing holes with blocks. The tool was used in the conditions of the GPZ-4 software at the Morara intragrinding machine. The outer rings of the 32310 type roller bearing were machined with the dimensions of the machined surface with a diameter of 97 ^{+ 0.006} mm and a length of 17 mm. The initial radius of the arrangement of goods is 40 mm. The spring was selected with an elastic force of 1.2 N. Granularity of micropowder of abrasive bars M28. The range of cutting speeds is 110-380 m / min. Machine time is 15-30 s. After processing, the hole had a cut of 0.2-0.8 microns, a waviness of 0.3-0.6 microns, a roughness R _{a of} 0.2-0.32 microns.

Экономическая эффективность предлагаемого инструмента для обработки отверстий может быть определена из следующих соображений. Основная доля эффективности определяется возможностью замены двух операций одной. Так, чистовое шлифование и последующее суперфиниширование возможно заменить обработкой предлагаемым инструментом, штучное время которой меньше штучных времен двух указанных операций. Это позволяет сократить оборудование, производственные площади. Сокращаются расходы по зарплате наладчиков, ремонтников и т.д. Повышаются точность обработки и качество поверхностного слоя. Это позволяет получить подшипники более высокого класса точности при более низкой из себестоимости. The economic efficiency of the proposed tool for processing holes can be determined from the following considerations. The main share of efficiency is determined by the ability to replace two operations with one. So, fine grinding and subsequent superfinishing can be replaced by processing with the proposed tool, the piece time of which is less than the piece times of these two operations. This allows you to reduce equipment, production space. The salaries of adjusters, repairmen, etc. are reduced. Improved processing accuracy and surface quality. This allows you to get bearings of a higher accuracy class at a lower cost.

Claims

TOOL FOR PROCESSING HOLES WITH ABRASIVE BARS, comprising a body with cantilever-mounted springs pads with holders of abrasive bars installed in it, characterized in that the tool is equipped with weights and supports, and abrasive bars are mounted on holders installed on the blocks by means of supports with the possibility of , while the holders are made with a cavity intended for the location of the pads, on the opposite supports of rotation of the ends of which are located the specified loads, moreover ki mounted in the housing rotatably.