RU2109615C1 - Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109615C1 RU2109615C1 RU96107509A RU96107509A RU2109615C1 RU 2109615 C1 RU2109615 C1 RU 2109615C1 RU 96107509 A RU96107509 A RU 96107509A RU 96107509 A RU96107509 A RU 96107509A RU 2109615 C1 RU2109615 C1 RU 2109615C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- spindle
- angle
- rotation
- circle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Способ и устройство предназначены для обработки высокоточных внутренних поверхностей вращения. Обработку внутренних поверхностей вращения ведут неподвижным абразивным инструментом, ось оправки которого устанавливают из условия пересечения под острым углом α оси обрабатываемого отверстия. Оправку связывают с шпинделем посредством шарнира с возможностью фиксации их положения. Угол α первоначально определяют из условия α -arcsin[(D-dш-2c)/(2lo+H)] , а затем периодически по мере износа и правки изменяют до α =-arcsin[(D-dш-2c)/(2lo+H)], обеспечивая принцип неповторяющегося следа, где D - диаметр обрабатываемого отверстия, H - высота абразивного круга, dш - диаметр шарнира; с - гарантированный зазор между шпинделем и обрабатываемым отверстием; lo - длина оправки. Круг имеет две диаметрально расположенные на расстоянии B= 2[D2/4-(0,5H tgα +с)2]0 , 5 друг от друга лыски, параллельные плоскости разворота при изменении угла α , для очистки круга от стружки и шлама. Фиксацию углового положения оправки, несущей абразивный круг, относительно шпинделя осуществляют посредством выполненных на них торцовых рифленых поверхностей и винтовой пары болт-гайка. 2 с.п.ф-лы, 10 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и применяется при обработке высокоточных внутренних поверхностей вращения.
Известен способ чистовой обработки внутренних поверхностей вращения, заключающийся в обработке абразивными брусками, которые устанавливают в головке оппозитно обрабатываемой детали, поджимают к ней и сообщают круговое движение головке и детали вокруг их осей, пересекающихся в плоскости симметрии профиля детали [1]. Причем круговое движение головки осуществляют в прямом и обратном направлениях с переменной скоростью, обратно пропорциональной величине требуемого съема припуска на каждом соответствующем участке профиля детали.
Недостатками известного способа и устройства головки являются сложность осуществления движений и сложность конструкции головки, невозможность использования стандартного абразивного инструмента, как наиболее дешевого.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ чистовой обработки, при котором обработку ведут инструментальной головкой с расположенными в ней абразивными брусками, ось которой устанавливают из условия пересечения под острым углом, в точке, лежащей в плоскости симметрии профиля обрабатываемой поверхности [2].
Недостатками этого способа и устройства для его осуществления является невысокое качество детали, так как независимо от требуемой формы профиля детали при обработке внутренней поверхности профиль приобретает выпуклую круговую форму, что часто приводит к снижению долговечности детали. Кроме того, сложность в осуществлении движений, сложность в конструкции головки и невозможность использования стандартного абразивного инструмента приводит к удорожанию и увеличению трудоемкости способа чистовой обработки и устройства для его осуществления.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей способа путем обеспечения формирования заданного профиля внутренних поверхностей вращения и эффективного использования стандартного инструмента.
Поставленная задача достигается тем, что обработку обеспечивают неподвижным абразивным кругов, установленным под углом α к оси вращения обрабатываемого отверстия, который первоначально определяют из условия
α = arcsin [D - dш - 2c)/(2lо + H)]
и периодически по мере износа и правки изменяют до
α = -arcsin [(D - dш - 2c)/(2lо + H)],
где D - диаметр обрабатываемого отверстия;
H - высота абразивного круга;
dш - диаметр шарнира;
c - гарантированный зазор между шпинделем и обрабатываемой поверхностью отверстия;
lо - длина оправки;
и имеющим две диаметрально расположенные на расстоянии
B = 2[D2/4 - (0,5H tgα + C)2]0,5
друг от друга лыски, параллельные плоскости разворота при изменении угла α. Кроме того, державка абразивного инструмента, позволяющая устанавливать стандартный абразивный круг под углом α, выполнена составной из двух частей: оправки, несущей абразивный круг, и шпинделя, взаимодействующих и контактирующих торцовыми рифлеными поверхностями и соединенных винтовой парой болт-гайка.
α = arcsin [D - dш - 2c)/(2lо + H)]
и периодически по мере износа и правки изменяют до
α = -arcsin [(D - dш - 2c)/(2lо + H)],
где D - диаметр обрабатываемого отверстия;
H - высота абразивного круга;
dш - диаметр шарнира;
c - гарантированный зазор между шпинделем и обрабатываемой поверхностью отверстия;
lо - длина оправки;
и имеющим две диаметрально расположенные на расстоянии
B = 2[D2/4 - (0,5H tgα + C)2]0,5
друг от друга лыски, параллельные плоскости разворота при изменении угла α. Кроме того, державка абразивного инструмента, позволяющая устанавливать стандартный абразивный круг под углом α, выполнена составной из двух частей: оправки, несущей абразивный круг, и шпинделя, взаимодействующих и контактирующих торцовыми рифлеными поверхностями и соединенных винтовой парой болт-гайка.
Обработка внутренней поверхности становится возможной потому, что при предлагаемом способе абразивный круг осуществляет лишь простое движение, а именно поворот относительно точки оправки с абразивным кругом и заготовки. Причем вся периферийная режущая часть абразивного круга всегда находится в одновременном контакте с обрабатываемой поверхностью, что существенно повышает эффективность обработки.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого способа чистовой внутренних поверхностей вращения в плоскости разворота и изменения угла α; ; на фиг. 2 - вид по стрелке А (повернуто на 90o) на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Д-Д на фиг. 2 узла крепления оправки на шпинделе (повернуто на 90o); на фиг. 4 - вид по стрелке Б параллельной оси вращения заготовки в поперечном направлении на фиг. 1; на фиг. 5 - вид по стрелке Г параллельной оси установки абразивного круга на фиг. 1; на фиг. 6 - схема предлагаемого способа чистовой обработки с углом наклона α = 0 абразивного круга при его 50%-ном износе; на фиг. 7 - схема предлагаемого способа чистовой обработки и устройство для его осуществления с углом наклона α = = -arcsin[(D - dш - 2c)/(2lo + H)] абразивного круга при его полном износе; на фиг. 8, 9, 10 - развертки следа абразивного круга при его установке соответственно под углом α = αmax нового круга, под углом α = 0 изношенного на 50% круга, и под углом α = -αmax полностью изношенного круга.
Абразивный круг закрепляется на оправке 1 как обычно, с помощью боковых фланцев в виде шайб и гайки. На оправке 1 и шпинделе 2 имеются торцовые рифленые поверхности 3 и 4, служащие для фиксации угла поворота α оправки относительно шпинделя и предохраняющие их от взаимного поворота. Для придания жесткости державки, состоящей из оправки и шпинделя, служат болт 5, гайка 6 и шайбы 7.
Абразивный круг, жестко закрепленный под углом α на державке, под действием механизма (не показан) силовой круговой подачи P прижимается верхней и нижней режущими периферийными частями, расположенными на оси с вершинами M и N, к обрабатываемой поверхности заготовки. Заготовка вращается вокруг своей оси со скоростью V2.
Предлагаемый способ чистовой обработки и устройство для его осуществления позволяет реализовать принцип неповторяющегося следа путем постоянной круговой силовой подачи P и поворота абразивного круга относительно центра симметрии O. Это дает возможность повысить режущую способность абразивного круга и значительно улучшить шероховатость обработанных поверхностей.
Зерна режущих частей абразивного круга при развороте его не попадают в ранее прорезанные риски-царапины, т.к. с одновременным углублением в металл на определенную величину они перемещаются вдоль обрабатываемого отверстия.
Предлагаемое устройство для чистовой обработки отличается простотой конструкции, повышенной жесткостью, обеспечивает работу без вибраций и предотвращает поломку и выкрашивание частей абразивного круга.
Наличие двух лысок, диаметрально расположенных на расстоянии B друг от друга и параллельных плоскости разворота круга, обеспечивает прерывание контакта круга с обрабатываемой поверхностью, как это видно на фиг. 8, 9, 10, и надежную очистку режущих частей круга от стружки и шлама, поддерживает их режущую способность, что создает хорошие условия для обеспечения требуемого съема металла на различных участках профиля детали.
Определим угол α наклона абразивного круга, который зависит от конкретных конструктивных параметров устройства для крепления и размеров применяемого стандартного инструмента.
Очевидно, что для того, чтобы при наклоне абразивного круга (фиг. 1) оправка 1, имеющая определенную длину lо и размер шарнира dш, не касалась обрабатываемого отверстия при входе в него, максимально возможный угол наклона круга не превышал
αmax = arcsin FQ/OQ, но FQ = D/2 - dш - c; OQ = lo + H/2,
где c - гарантированный зазор между шарниром, соединяющим оправку со шпинделем;
H - высота абразивного круга;
D - диаметр обрабатываемого отверстия;
dш - диаметр шарнира;
lo - длина оправки;
αmax = arcsin [(D/2 - dш/2 - c)/(lо + H/2)] = arcsin[(D - dш - 2c)/(2lо + H)].
αmax = arcsin FQ/OQ, но FQ = D/2 - dш - c; OQ = lo + H/2,
где c - гарантированный зазор между шарниром, соединяющим оправку со шпинделем;
H - высота абразивного круга;
D - диаметр обрабатываемого отверстия;
dш - диаметр шарнира;
lo - длина оправки;
αmax = arcsin [(D/2 - dш/2 - c)/(lо + H/2)] = arcsin[(D - dш - 2c)/(2lо + H)].
Для ввода абразивного круга в обрабатываемое отверстие необходим некоторый зазор и две лыски, параллельные плоскости разворота при изменении угла α, диаметрально распложенные на расстоянии B, которое зависит от диаметра обрабатываемого отверстия, высоты круга и гарантированного зазора между шпинделем и обрабатываемым отверстием и которое несложно определить (фиг. 1)
b = H/2 tgα,
то величина хорды 2b по эксплуатационным и конструктивным соображениям будет равна
2b = H tgα + 2C.
b = H/2 tgα,
то величина хорды 2b по эксплуатационным и конструктивным соображениям будет равна
2b = H tgα + 2C.
Откуда несложно определить расстояние между лысками (фиг. 4)
B/2 = (D2/4 - b2)0,5; B = 2[D2/4 - (0,5H tgα + C)2]0,5.
B/2 = (D2/4 - b2)0,5; B = 2[D2/4 - (0,5H tgα + C)2]0,5.
Таким образом, при указанных αmax и B возможна эффективная обработка внутренних поверхностей вращения данным способом.
Перед началом эксплуатации нового абразивного круга необходимо на нем снять лыски любым из известных методов правки, выдержав предварительно рассчитанное расстояние B.
Оправку 1 с закрепленным абразивным кругом устанавливают на шпинделе 2 под углом αmax, таким образом, чтобы лыски были параллельны плоскости разворота державки и изменения угла α, закрепляют болтовым соединением 5, 6, 7 и производят правку в размер D по периферии круга.
По мере износа круга, его засаливаемости и потери режущих свойств обработку прерывают и производят изменение угла наклона путем раскручивания гайки 6 болтового соединения и перестановки оправки в рифлях шпинделя. Абразивный круг на вновь собранной державке подвергают правке. Устройство готово к дальнейшей обработке.
В качестве примера рассматривалась обработка детали - втулки, из материала сталь ШХ15 HRCэ50, диаметр шлифуемого отверстия D = 40 мм. Шлифовальный круг марки 24A25C16- 5K, высота H = 40 мм, диаметр отверстия круга под оправку 10 мм, продольная подача Sпр = 6 мм/об, скорость заготовки Vз = 20 м/мин = 0,33 м/с - усилие P = 200 Н. Конструктивные параметры устройства для крепления абразивного круга: dш = 15; C = 3 мм, lо = 30 мм, тогда αmax = arcsin [(40 - 15 - 2•3)/(2•30 + 40)]; αmax = 10o45'
Расстояние между лысками будет равно
B = 2[402/4 - (0,5•40•tg 10o45' + 3)2]0,5 = 37 мм.
Расстояние между лысками будет равно
B = 2[402/4 - (0,5•40•tg 10o45' + 3)2]0,5 = 37 мм.
Применение данного способа чистовой обработки и устройства для его осуществления позволило повысить производительность обработки в 1,4 - 1,6 раза, исключит операцию получистового шлифования благодаря улучшению шероховатости поверхности на 1 класс. При этом расход абразивного инструмента снизился на 20%.
Claims (1)
1. Способ чистовой обработки, при котором детали с обрабатываемым отверстием сообщают вращение, а оправку с абразивным инструментом связывают с шпинделем и располагают из условия пересечения ее оси и оси вращения детали под острым углом α, отличающийся тем, что связь оправки с шпинделем осуществляют посредством шарнира с фиксацией положения, угол α определяют по формуле
α = arcsin[(D - dш- 2c)/(2l0+ H)],
где D - диаметр обрабатываемого отверстия;
H - высота абразивного инструмента;
dш - диаметр шарнира;
с - гарантированный зазор между шпинделем и обрабатываемым отверстием;
lо - длина оправки,
а в качестве инструмента берут абразивный круг с двумя диаметрально расположенными лысками и сообщают оправке с кругом перемещение вдоль оси обрабатываемого отверстия и периодический поворот по мере износа круга относительно точки пересечения осей оправки и детали из условия изменения угла α до значения, определяемого по формуле
α = -arcsin[(D - dш- 2c)/(2l0+ H)],
при этом после первоначальной установки оправки с кругом под углом α, а также после каждого ее поворота и изменения угла производят правку круга в размер диаметра обрабатываемого отверстия, причем лыски на круге располагают параллельно плоскости поворота оправки на расстоянии одна от другой
B = 2[D2/4 - (0,5H•tgα + c)2]0,5.
2. Державка абразивного инструмента, содержащая оправку, несущую абразивный инструмент и связанную с шпинделем, отличающаяся тем, что оправка установлена с возможностью изменения углового положения и связана с шпинделем посредством винтовой пары болт - гайка, при этом на торцовых контактирующих поверхностях оправки и шпинделя выполнены рифленые поверхности.
α = arcsin[(D - dш- 2c)/(2l0+ H)],
где D - диаметр обрабатываемого отверстия;
H - высота абразивного инструмента;
dш - диаметр шарнира;
с - гарантированный зазор между шпинделем и обрабатываемым отверстием;
lо - длина оправки,
а в качестве инструмента берут абразивный круг с двумя диаметрально расположенными лысками и сообщают оправке с кругом перемещение вдоль оси обрабатываемого отверстия и периодический поворот по мере износа круга относительно точки пересечения осей оправки и детали из условия изменения угла α до значения, определяемого по формуле
α = -arcsin[(D - dш- 2c)/(2l0+ H)],
при этом после первоначальной установки оправки с кругом под углом α, а также после каждого ее поворота и изменения угла производят правку круга в размер диаметра обрабатываемого отверстия, причем лыски на круге располагают параллельно плоскости поворота оправки на расстоянии одна от другой
B = 2[D2/4 - (0,5H•tgα + c)2]0,5.
2. Державка абразивного инструмента, содержащая оправку, несущую абразивный инструмент и связанную с шпинделем, отличающаяся тем, что оправка установлена с возможностью изменения углового положения и связана с шпинделем посредством винтовой пары болт - гайка, при этом на торцовых контактирующих поверхностях оправки и шпинделя выполнены рифленые поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96107509A RU2109615C1 (ru) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96107509A RU2109615C1 (ru) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2109615C1 true RU2109615C1 (ru) | 1998-04-27 |
RU96107509A RU96107509A (ru) | 1998-07-20 |
Family
ID=20179430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96107509A RU2109615C1 (ru) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109615C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112091630A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-18 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 一种筒体零件内孔抛光刀具 |
-
1996
- 1996-04-18 RU RU96107509A patent/RU2109615C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112091630A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-18 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 一种筒体零件内孔抛光刀具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103769960B (zh) | 一种具有微切削刃阵列结构的球形铣刀的制造方法 | |
RU2109615C1 (ru) | Способ чистовой обработки и устройство для его осуществления | |
RU2325259C2 (ru) | Способ чистовой обработки | |
JP2008229764A (ja) | 回転工具及び加工方法 | |
RU2210480C2 (ru) | Способ чистовой обработки | |
SU1710310A1 (ru) | Способ суперфинишировани поверхностей вращени | |
RU2228128C1 (ru) | Способ шлифования поверхностей вращения иглошлифовальным инструментом с прерывистой рабочей поверхностью | |
CN216966299U (zh) | 一种链轨节孔a用的精密加工刀杆 | |
RU2146600C1 (ru) | Устройство для крепления шлифовального круга | |
SU1207726A1 (ru) | Способ комбинированной обработки цилиндрических поверхностей вращени | |
RU2228127C1 (ru) | Иглошлифовальный инструмент с прерывистой рабочей поверхностью | |
RU2233737C1 (ru) | Способ комбинированной игло-абразивно-алмазной обработки | |
RU2199419C2 (ru) | Устройство для лезвийно-абразивной обработки | |
RU2100179C1 (ru) | Способ формирования шлифовального круга | |
RU2155124C1 (ru) | Головка для обработки внутренней цилиндрической поверхности | |
RU2125509C1 (ru) | Устройство для комбинированной абразивной обработки | |
RU2199417C2 (ru) | Способ лезвийно-абразивной обработки | |
RU2170655C1 (ru) | Дисковый однониточный круг для шлифования винтов | |
RU2236934C1 (ru) | Игло-абразивно-алмазный комбинированный инструмент | |
RU2191677C1 (ru) | Способ формирования шлифовального круга | |
RU2237567C2 (ru) | Способ шлифования и полирования отверстий | |
SU1703293A1 (ru) | Способ обработки винтовой поверхности | |
RU2120848C1 (ru) | Шпиндельная шлифовальная головка | |
RU2111109C1 (ru) | Устройство для комбинированного шлифования | |
RU2228248C1 (ru) | Устройство для шлифования и полирования отверстий |