RU2125509C1 - Device for combined abrasive treatment - Google Patents
Device for combined abrasive treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125509C1 RU2125509C1 RU97115138A RU97115138A RU2125509C1 RU 2125509 C1 RU2125509 C1 RU 2125509C1 RU 97115138 A RU97115138 A RU 97115138A RU 97115138 A RU97115138 A RU 97115138A RU 2125509 C1 RU2125509 C1 RU 2125509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding wheel
- polishing
- mandrel
- shank
- tail
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к механической обработке металлов абразивом в комбинации шлифования и полирования, и может быть использовано для чистовой обработки материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин. The invention relates to mechanical engineering, namely to the machining of metals with an abrasive in a combination of grinding and polishing, and can be used for the finishing of materials susceptible to defect formation in the form of burns and cracks.
Известна конструкция устройства для осцилляции шлифовального круга, имеющая консольную оправку со сферической головкой, на которой установлены основной и прижимной фланцы со стопорным кольцом для базирования и фиксации угла поворота инструмента [1]. A known design of the device for oscillation of the grinding wheel having a cantilever mandrel with a spherical head, on which the main and clamping flanges with a snap ring for basing and fixing the angle of rotation of the tool [1] are installed.
Недостатками этого устройства являются сложность и трудоемкость изготовления сферической головки оправки и сопрягаемого с ней сферического отверстия фланца, невозможность регулировки с целью совмещения плоскости, параллельной торцу и проходящей через середину шлифовального круга, с центром сферической головки оправки при сборке, что неизбежно приведет к смещению центра масс и появлению дисбаланса, а это вызовет вибрации, которые резко снизят точность и качество обработки и которые невозможно устранить. The disadvantages of this device are the complexity and complexity of manufacturing the spherical head of the mandrel and the spherical hole of the flange mating with it, the inability to adjust to align the plane parallel to the end face and passing through the middle of the grinding wheel with the center of the spherical head of the mandrel during assembly, which will inevitably lead to a displacement of the center of mass and the appearance of an imbalance, and this will cause vibrations that will sharply reduce the accuracy and quality of processing and which cannot be eliminated.
Известно устройство для абразивной обработки, содержащее коаксиально расположенные в корпусе и связанные с приводом вращения шпиндель и шток с оправками для абразивного инструмента и привод осевого перемещения штока относительно шпинделя без остановки вращения [2]. A device for abrasive treatment is known, comprising a spindle and a rod with mandrels for an abrasive tool and an axial displacement of the rod relative to the spindle without stopping rotation [2], coaxially located in the housing and connected to the rotation drive;
Необходимую силу поджима рабочих поверхностей инструментов к обрабатываемым поверхностям заготовки создают соответствующим прогибом инструментов в осевом направлении. The necessary force of pressing the working surfaces of the tools to the workpiece surfaces is created by the corresponding deflection of the tools in the axial direction.
Недостатками этого устройства являются чрезмерная сложность конструкции и невозможность совместить черновую и чистовую абразивные обработки. The disadvantages of this device are the excessive complexity of the design and the inability to combine rough and finish abrasive machining.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для комбинированной абразивной обработки, содержащее смонтированные на оправке с хвостовиком три круга, крайние из которых имеют отличную от центрального круга характеристику, что позволяет осуществлять черновую и чистовую абразивную обработку без прижогов [3]. The closest in technical essence and the achieved effect is a device for combined abrasive machining, containing three circles mounted on a mandrel with a shank, the last of which have a characteristic different from the central circle, which allows roughing and finishing abrasive processing without burns [3].
Недостатком данной конструкции является невысокая эффективность обработки, так как абразивные зерна всех кругов работают в параллельных плоскостях, что обуславливает попадание большинства из них в ранее прорезанные риски-царапины, не производя резание. The disadvantage of this design is the low processing efficiency, since the abrasive grains of all circles work in parallel planes, which causes most of them to fall into previously cut risk scratches without cutting.
Задачей изобретения является повышение качества, снижение энергозатрат, увеличение стойкости инструмента и производительности при осциллирующей абразивной черновой и чистовой обработке за счет последовательного воздействия шлифовального и полировального кругов на обрабатываемую поверхность заготовок из материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин. The objective of the invention is to improve the quality, reduce energy consumption, increase tool life and productivity with oscillating abrasive roughing and finishing due to the consistent impact of the grinding and polishing wheels on the machined surface of workpieces made of materials predisposed to defect formation in the form of burns and microcracks.
Поставленная задача достигается устройством для комбинированной абразивной обработки, содержащим смонтированные на оправке с хвостовиком три круга, при этом шлифовальный круг жестко закреплен на оправке и размещен между двумя другими кругами, а оправка выполнена с тремя шейками, две крайние из которых расположены эксцентрично относительно центральной шейки для шлифовального круга и диаметрально противоположно друг другу и предназначены для установки посредством подшипников качения двух других кругов, в качестве которых выбраны полировальные круги, при этом оправка смонтирована под углом к хвостовику с расположением центров симметрии трех шеек оправки на оси вращения хвостовика, а величина угла выбрана из условия обеспечения торцевого биения полировальных кругов и амплитуды осцилляции шлифовального круга вдоль оси хвостовика меньше высоты шлифовального круга. The task is achieved by a device for combined abrasive machining containing three circles mounted on a mandrel with a shank, while the grinding wheel is rigidly mounted on the mandrel and placed between two other circles, and the mandrel is made with three necks, two of which are located eccentrically relative to the central neck for grinding wheel and diametrically opposite to each other and are intended for installation by means of rolling bearings of two other circles, for which the floor is selected flanges, while the mandrel is mounted at an angle to the shank with the location of the centers of symmetry of the three mandrel necks on the axis of rotation of the shank, and the angle value is selected from the condition for the end beating of the polishing wheels and the oscillation amplitude of the grinding wheel along the axis of the shank is less than the height of the grinding wheel.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена конструкция устройства для комбинированной абразивной обработки в разрезе; на фиг. 2 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 - положение полировальных и шлифовального кругов в процессе обработки; на фиг. 4 - схематично последовательное положение режущих кромок полировальных и шлифовального кругов в зоне обработки. На фиг. 1, 2, 3, 4 приняты следующие обозначения: α -\угол наклона оси оправки к оси хвостовика; B - высота шлифовального круга; D - диаметр шлифовального круга; Aп - торцевое биение полировальных кругов; Aш - амплитуда осцилляции шлифовального круга; Oш/ - ось шлифовальной шейки оправки; Oш// - ось шлифовальной шейки оправки при повороте хвостовика вокруг своей оси на 180o; Oпл/, Oпп/ - оси соответственно левой и правой шеек оправки под левый и правый (согласно фиг. 1) полировальные круги; Oпл//; Oпп// - оси левой и правой полировальных шеек оправки при повороте хвостовика вокруг своей оси на 180o; ε - эксцентриситет смещения осей Oпл/, Oпп/ шеек полировальных кругов 3 и 4 оправки 2 относительно оси Oш/ шейки шлифовального круга; Oх - ось хвостовика; Oш - центр симметрии шлифовального круга, точка пересечения осей шлифовальной шейки и хвостовика; Oпл, Oпп - центры симметрии соответственно левого и правого полировальных кругов, точки пересечения осей левой и правой полировальных шеек и хвостовика; Sпр - продольная подача заготовки в мм/дв. ход стола.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a design of a device for combined abrasive processing in a section; in FIG. 2 is a view B in FIG. 1; in FIG. 3 - the position of the polishing and grinding wheels during processing; in FIG. 4 schematically shows the sequential position of the cutting edges of the polishing and grinding wheels in the processing zone. In FIG. 1, 2, 3, 4 the following notation is adopted: α - \ the angle of inclination of the axis of the mandrel to the axis of the shank; B is the height of the grinding wheel; D is the diameter of the grinding wheel; A p - end beating of polishing wheels; A W - the amplitude of the oscillations of the grinding wheel; O w / - axis of the grinding neck of the mandrel; O W // - the axis of the grinding neck of the mandrel when the shank is rotated around its axis by 180 o ; O PL /, O PP / - axis, respectively, of the left and right necks of the mandrel under the left and right (according to Fig. 1) polishing wheels; O pl //; O PP // - the axis of the left and right polishing necks of the mandrel when the shank is rotated around its axis by 180 o ; ε is the eccentricity of the displacement of the axes O pl /, O pp / necks of the
Устройство состоит из закрепленной в хвостовике 1 оправки 2, имеющей три рабочие шейки и которая наклонена к оси хвостовика на угол α таким образом, что центры симметрии Oпл, Oш, Oпп трех шеек принадлежат оси вращения хвостовика. На оправке 2 между полировальными кругами 3 и 4 с подшипниковыми узлами 5 с помощью гаек 6, эксцентричных фланцев 7, прокладок 8 и распорной втулки 9 установлен шлифовальный круг 10.The device consists of a mandrel 2 fixed in the shank 1, having three working necks and which is inclined to the axis of the shank by an angle α so that the centers of symmetry O pl , O w , O pp of three necks belong to the axis of rotation of the shank. On the mandrel 2 between the
Особенностью конструкции оправки является то, что она имеет центральную шейку под шлифовальный круг с центром симметрии Oш и по обе стороны от нее две шейки под полировальные круги с центрами симметрии соответственно Oпл и Oпп - левая и правая, которые эксцентрично и диаметрально противоположно смещены на величину эксцентриситета ε, причем центры симметрии левой и правой шеек Oпл и Oпп равноудалены от центра Oш.The design feature of the mandrel is that it has a central neck under the grinding wheel with a center of symmetry O w and on both sides of it two necks for polishing wheels with symmetry centers O pl and O pp - left and right, which are eccentrically and diametrically opposed by the amount of eccentricity ε, and the centers of symmetry of the left and right necks O PL and O PP equidistant from the center O W.
Угол α выбирают таким, чтобы центры симметрии инструментов Oпл; Oш; Oпп лежали на оси Oх вращения хвостовика, а также с учетом выполнения условия
Aп= Aш≤ B, где Aп= Aш= D•tgα.
Расстояние между центрами симметрии полировальных и шлифовального кругов Oпл; Oш; Oпп по оси вращения хвостовика Oх вычисляют с учетом угла наклона инструментов α и эксцентриситета ε по формуле
OплOш= OппOш= ε/sinα.
Устройство для комбинированной абразивной обработки собирается следующим образом.The angle α is chosen so that the centers of symmetry of the tools O PL ; O w ; O pp lay on the axis O x rotation of the shank, and also subject to the conditions
A p = A w ≤ B, where A p = A w = D • tgα.
The distance between the centers of symmetry of the polishing and grinding wheels O PL ; O w ; O pp along the axis of rotation of the shank O x is calculated taking into account the angle of inclination of the tools α and the eccentricity ε according to the formula
O PL O W = O PP O W = ε / sinα.
A device for combined abrasive processing is assembled as follows.
На центральную шейку оправки 2 устанавливается шлифовальный круг 10. С торцев шлифовального круга устанавливаются прижимные фланцы 7 с отверстиями, выполненными эксцентрично с эксцентриситетом ε, и прокладки 8. На левую шейку (фиг. 1) монтируется полировальный круг 3, предварительно собранный на подшипниковом узле 5, который состоит из основного и прижимного фланцев, между которыми винтами закрепляется полировальный круг, подшипника и пружинного кольца. A grinding
Далее на оправку устанавливается распорная втулка 9 и навинчивается хвостовик 1. Правый полировальный круг 4 собирается и монтируется на оправке 2 в такой же последовательности, как и левый 3. Гайками 6 производится окончательное крепление оправки 2 в сборе с инструментами 3, 4, 10 на хвостовике 1. Перед работой производят правку устройства известными способами. Next, the spacer sleeve 9 is installed on the mandrel and the shank 1 is screwed on. The
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Устройство устанавливают в шпиндель кругло-, внутри-, или плоскошлифовального станка, заготовку - в соответствующее приспособление. Сообщают вращение шпинделя Vи и продольную подачу Sпр заготовке, а также для кругло- и внутришлифовальных работ - вращение заготовки Vз. За полный оборот инструмента шлифовальный круг 10 плавно меняет по отношению к изделию 11 свое угловое положение влево и вправо от нормали на угол α.
Полировальные круги обкатываются по обрабатываемой и обработанной поверхностям слева и справа от шлифовального круга.The device is installed in the spindle of a circular, internal, or surface grinding machine, the workpiece in the appropriate device. Report the rotation of the spindle V and the longitudinal feed S pr to the workpiece, and also for circular and internal grinding work - the rotation of the workpiece V s . For a full revolution of the tool, the
Polishing wheels are rolled on the machined and machined surfaces to the left and right of the grinding wheel.
Кроме того, благодаря наклону осей шеек Oпл/ и Oпп/ оправки рабочие поверхности полировальных кругов 3 и 4 в зоне контакта с заготовкой 11 совершают возвратно-поступательные осциллирующие колебательные движения вдоль продольной оси вращения.In addition, due to the inclination of the axes of the necks Opl / and Opp / mandrel, the working surfaces of the
Перемещаясь по обрабатываемой и обработанной шлифовальным кругом 10 поверхностям заготовки 11, полировальные круги 3 и 4 в зоне контакта производят срезание микронеровностей в направлении, перпендикулярном рискам-царапинам, прорезанным шлифовальным кругом. Благодаря эластичной связке в полировальных абразивных кругах каждое режущее абразивное зерно как бы подпружинено и под действием силы поджима рабочих периферийных поверхностей инструментов к обрабатываемой поверхности заготовки частично углубляется в связку. Особенно велика сила поджима в положении, когда ось симметрии полировального круга параллельна образующей обрабатываемой поверхности заготовки (фиг. 2). Moving along the surfaces of the
Кроме того, степень углубления зерна зависит от вида обрабатываемой поверхности. На выступающих участках обрабатываемой, например фасонной, поверхности абразивные зерна углубляются сильнее, сохраняя исходный профиль обрабатываемой поверхности. In addition, the degree of deepening of the grain depends on the type of surface being treated. On the protruding sections of the machined, for example shaped, surface, the abrasive grains deepen more strongly, preserving the original profile of the machined surface.
Таким образом, применение данного инструмента позволяет снизить параметр шероховатости на плоских, цилиндрических и фасонных поверхностях без изменения профиля и геометрических параметров обрабатываемой поверхности. Thus, the use of this tool allows you to reduce the roughness parameter on flat, cylindrical and shaped surfaces without changing the profile and geometric parameters of the processed surface.
Применение устройства предлагаемой конструкции позволяет вести обработку на повышенных режимах с сохранением преимуществ процесса прерывистого шлифования для чистовой обработки материалов, предрасположенных к появлению прижогов и микротрещин. The use of the device of the proposed design allows processing at elevated speeds while maintaining the advantages of the intermittent grinding process for finishing materials that are prone to the appearance of burns and microcracks.
Предлагаемое устройство обеспечивает снижение величины шероховатости обработанной поверхности на 2 класса, повышает производительность обработки в 2...2,5 раза, снижает расход абразивного материала. The proposed device provides a decrease in the roughness of the treated surface by 2 classes, increases processing productivity by 2 ... 2.5 times, reduces the consumption of abrasive material.
Источники информации:
1. А. с. СССР N 1611714, B 24 B 45/00, 1990.Sources of information:
1. A. p. USSR N 1611714, B 24 B 45/00, 1990.
2. А. с. СССР N 1085771, B 24 B 5/00, 1984. 2. A. p. USSR N 1085771, B 24 B 5/00, 1984.
3. Патент РФ N 2069483, B 24 D 5/14, 1996 - прототип. 3. RF patent N 2069483, B 24 D 5/14, 1996 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97115138A RU2125509C1 (en) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Device for combined abrasive treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97115138A RU2125509C1 (en) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Device for combined abrasive treatment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2125509C1 true RU2125509C1 (en) | 1999-01-27 |
RU97115138A RU97115138A (en) | 1999-07-10 |
Family
ID=20197031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97115138A RU2125509C1 (en) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | Device for combined abrasive treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2125509C1 (en) |
-
1997
- 1997-08-18 RU RU97115138A patent/RU2125509C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Якимов А.В. Прерывистое шлифование. - Киев-Одесса: Выща школа, 1986, с. 163 - 164. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060205321A1 (en) | Super-abrasive machining tool and method of use | |
US9643292B2 (en) | Single and tandem honing devices | |
JP2008034776A (en) | Treatment method of work edge and treatment device | |
RU2125509C1 (en) | Device for combined abrasive treatment | |
US4136487A (en) | Arrangement for abrasive machining of shaped surfaces | |
JP4284792B2 (en) | Super finishing method of ball bearing raceway surface | |
RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
US3811234A (en) | Method of forming workpieces by abrading | |
RU2146599C1 (en) | Grinding wheel fastening device | |
RU2199419C2 (en) | Apparatus for blade-abrasive working | |
RU2123924C1 (en) | Method of combustion abrasive machining | |
US20240058921A1 (en) | Honing apparatus for producing a precision surface on a workpiece | |
JP2589681Y2 (en) | Wheel tool for plateau surface processing | |
SU1645117A1 (en) | Method of forming grinding wheels to shape | |
RU2237571C1 (en) | Combined needle-abrasive tool | |
RU2230651C1 (en) | Combination type method for needle-abrasive working | |
RU2211133C1 (en) | Head to grind elliptical surfaces of shafts | |
RU2235012C1 (en) | Grinding and honing method | |
EP0610498B1 (en) | Honing tool and super-high-precision finishing method using said honing tool | |
RU2151690C1 (en) | Abrasive tool providing sign-variable deformation in ground layer | |
RU2252854C1 (en) | Combined grinding and honing method | |
RU2199417C2 (en) | Method for blade-abrasive working | |
RU2211130C1 (en) | Way of finishing abrasive machining of outer elliptical surfaces | |
RU2278016C1 (en) | Thin-wall blank double-side grinding method | |
JPS5871001A (en) | Superprecise turning method and device |