RU2131803C1 - Способ шлифования длинномерных плоских изделий - Google Patents
Способ шлифования длинномерных плоских изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2131803C1 RU2131803C1 RU98114463A RU98114463A RU2131803C1 RU 2131803 C1 RU2131803 C1 RU 2131803C1 RU 98114463 A RU98114463 A RU 98114463A RU 98114463 A RU98114463 A RU 98114463A RU 2131803 C1 RU2131803 C1 RU 2131803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding wheel
- axis
- grinding
- product
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к механической обработке и может быть использовано при шлифовании плоских поверхностей большой протяженности. Изделие обрабатывают торцовой поверхностью шлифовального круга, которому сообщают вращение и продольную подачу. Ось вращения круга наклонена к перпендикуляру к обрабатываемой поверхности в сторону, противоположную направлению подачи. Шлифовальный круг устанавливают со смещением его оси относительно оси симметрии обрабатываемой поверхности. При этом скорость продольной подачи определяют по формуле
где d3-диаметр зерна;
hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
K = F1/F2;
Uокр - окружная скорость круга;
F1 - площадь контакта круга с изделием при совпадении оси вращения круга с осью симметрии изделия; ε = 0; F2 - площадь контакта круга с изделием при ε ≠ 0. Такие действия повышают износостойкость шлифовального круга и производительность обработки. 4 ил.
где d3-диаметр зерна;
hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
K = F1/F2;
Uокр - окружная скорость круга;
F1 - площадь контакта круга с изделием при совпадении оси вращения круга с осью симметрии изделия; ε = 0; F2 - площадь контакта круга с изделием при ε ≠ 0. Такие действия повышают износостойкость шлифовального круга и производительность обработки. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области механической обработки, точнее к операциям шлифования плоских поверхностей большой протяженности, т.е. в большей степени к ремонтным операциям шлифования рельсовых полотен непосредственно на железнодорожных путях.
Известно, что производительность шлифования (как впрочем и других методов, связанных со срезанием слоев материала с различных поверхностей), оценивают величиной удаляемого за проход припуска (hр) с площади (S) в единицу времени, или объемом удаления слоя материала в единицу времени. При этом весьма важен показатель износостойкости шлифовального круга. Таким образом, данные два критерия определяют эффективность шлифования.
Известен способ шлифования, включающий обработку поверхности инструментом, имеющим вращение, продольную подачу и покачивание оси вращения инструмента [1].
В данном способе рабочую поверхность инструмента (цилиндрического круга) выполняют по радиусу, определяемому центром углового колебания и периферией круга. Это позволяет захватывать большую, чем ширина круга (B), площадь обрабатываемой поверхности при том же значении глубины шлифования (hн) и, следовательно, при том же износе круга удалять (при тех же режимах резания V=const, Sпр ≠ const) больший объем материала в единицу времени.
Однако в данном способе происходит перегрузка зерен инструмента, т.е. быстрое их выкрашивание, что приводит к изменению износостойкости инструмента, а следовательно, и уменьшению производительности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ шлифования длинномерных плоских изделий, включающий обработку детали инструментом, ось вращения которого установлена под углом обрабатываемой поверхности и имеющего продольную подачу вдоль наибольшей образующей обрабатываемой детали [2].
Недостатком известного способа является невозможность увеличения продольной подачи без снижения износостойкости. В данном способе площадь пятна контакта каждого зерна абразива определяют как функцию глубины внедрения зерна (hн), диаметра зерна (d3) и подачи на зерно (SZ). Следовательно, энергию резания одного зерна, определяющую температуру на контакте как главный критерий износа, определяют кинематической схемой резания, в которой главное рабочее движение резания, выполняемое со скоростью резания (V), есть вращение шлифовального круга вокруг оси (v ≠ πDn, где n - частота вращения круга, D - диаметр круга), а вспомогательное - продольная подача, величина которой Sпр= SZ, Z, n, где Z - число зерен, расположенных на одном радиусе от центра вращения и имеющих приближенно одинаковый вылет из круга по высоте, SZ - подача на зерно шлифовального круга, n - частота вращения круга.
Абразивные зерна при вращении оставляют циклоидальные следы, которые пересекаются в силу наличия Z зубьев (выступающие зерна) на диаметре где 3 - определяют из условия приближенно одинакового вылета зерен или их центрального положения в связке. Выступающие из связки зерна на величину выкрашиваются от ударных нагрузок, а запавшие в связке на такую же величину не могут участвовать в резании. Поэтому подача инструмента, определяющая время удаления объема металла в единицу времени, как ПP = Σhn[Sz•Z•h](м/сек) будет ограничена. Производительность шлифования по данной кинематической схеме резания имеет ограничения:
где hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
n - частота вращения шлифовального круга;
B - ширина торцевой рабочей поверхности круга;
SZ - подача на зерно шлифовального круга;
Sср - глубина среза.
где hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
n - частота вращения шлифовального круга;
B - ширина торцевой рабочей поверхности круга;
SZ - подача на зерно шлифовального круга;
Sср - глубина среза.
а именно hн и n=const, так как определяют износ как функцию энергии и температуры. SZ= f(d3 и hн) - зависит от hн-const, иначе не произойдет пересечения следов обработки при d3=const.
Задачей настоящего изобретения является увеличение износостойкости шлифовального круга, существенное увеличение производительности шлифования за счет изменения кинематики способа формообразования.
Поставленная задача достигается созданием способа шлифования длинномерных плоских изделий, включающего обработку детали инструментом, ось вращения которого установлена под углом к обрабатываемой поверхности и имеющего продольную подачу вдоль наибольшей образующей обрабатываемой детали, в которой согласно изобретению обрабатывают деталь торцевой поверхностью инструмента, при этом ось вращения инструмента повернута на угол от перпендикуляра к обрабатываемой поверхности, противоположный направлению подачи, и установлена с эксцентриситетом относительно оси симметрии обрабатываемой поверхности, а скорость продольной подачи инструмента находят из соотношения
где d3 - диаметр зерна;
hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
Vокр - окружная скорость шлифовального круга (инструмента), где
F1 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при совпадении оси вращения круга с изделием при совпадении оси вращения круга с осью симметрии изделия, (ε = 0),
F2 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при (ε ≠ 0).
Данное соотношение получено следующим образом. В силу больших значений подач, применяемых в данном способе Sпр=AZ•Z•n, где SZ>d3; более удлиненные циклоидальные следы обработки от вступающих в резание Z зерен первой окружности из где N - кратное наложение следов, не пересекаются, но пересекаются со следами от расположенных на другой окружности Z зерен, смещенных вертикально на величину h1=1,5 sin α и горизонтально на , что приведет к косому (под углом съему суммарного припуска Σhн= Bsinα ), но уже с любой подачей Sпр. Ограничением величины скорости будет также условие пересечения следов обработки под углом ω т.е.
где d3 - диаметр зерна;
hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
Vокр - окружная скорость шлифовального круга (инструмента), где
F1 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при совпадении оси вращения круга с изделием при совпадении оси вращения круга с осью симметрии изделия, (ε = 0),
F2 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при (ε ≠ 0).
Данное соотношение получено следующим образом. В силу больших значений подач, применяемых в данном способе Sпр=AZ•Z•n, где SZ>d3; более удлиненные циклоидальные следы обработки от вступающих в резание Z зерен первой окружности из где N - кратное наложение следов, не пересекаются, но пересекаются со следами от расположенных на другой окружности Z зерен, смещенных вертикально на величину h1=1,5 sin α и горизонтально на , что приведет к косому (под углом съему суммарного припуска Σhн= Bsinα ), но уже с любой подачей Sпр. Ограничением величины скорости будет также условие пересечения следов обработки под углом ω т.е.
и так как инструмент установлен со смещением, то вводят коэффициент где F1 - площадь контакта шлифовального круга с полосой при совпадении оси вращения круга с осью симметрии полосы (ε = 0), F2 - площадь контакта шлифовального круга с полосой при (ε ≠ 0). Тогда
Сущность предлагаемого способа шлифования длинномерных плоских изделий поясняется чертежами, где на
фиг. 1 показана схема обработки детали шлифованием по предлагаемому способу;
фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (показаны следы обработки шлифованием поверхности по предлагаемому способу);
фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2;
фиг. 4 показана схема обработки детали с установкой инструмента с эксцентриситетом.
Предложенный способ шлифования длинномерных плоских изделий осуществляют следующим образом:
Шлифовальный круг 1 чашечного типа устанавливают под углом α к перпендикулярному к обрабатываемой поверхности 2 с эксцентриситетом относительно оси обрабатываемой поверхности, приводят его во вращение и перемещают в сторону, противоположную наклону шлифовального круга. Причем обработку поверхности ведут торцевой поверхностью 3 круга, имеющей ширину B и на которой расположены абразивные зерна 4. Причем скорость продольной подачи инструмента находят из соотношения:
Предлагаемый способ шлифования длинномерных изделий реализован на карусельном станке с диаметром планшайбы D=2 м, на которой устанавливали заготовку с обрабатываемой плоскостью. На портале станка устанавливали фортуну под углом α = 2,5o, на оси которой крепят чашечный шлифовальный круг D=250 мм, d3=40 мкм, B=15 мм с эксцентриситетом, равным ε =62,5 мм, 0,7, связка - бакелит, заготовка - сталь марки 40ХН (HB=220). Учитывая, что = 70 и hн≤10 мкм, предлагалось при частоте вращения стола n=80 об/мин, т.е. Sпр=30 км/ч = 500 м/мин удалить припуск Σh = 0,2 мм за проход. При окружной скорости v = πDn 19 м/с, 15,5 м/с. В силу инерционности стола реализовывалось 8 проходов. Фактически удаленный слой материала составил 0,8Σh = 1,2 мм, т.е. Σh = 0,15 мм. Износ или осыпание первого слоя зерен не был обнаружен. Это подтверждает высокую эффективность шлифования предлагаемого способа.
Шлифовальный круг 1 чашечного типа устанавливают под углом α к перпендикулярному к обрабатываемой поверхности 2 с эксцентриситетом относительно оси обрабатываемой поверхности, приводят его во вращение и перемещают в сторону, противоположную наклону шлифовального круга. Причем обработку поверхности ведут торцевой поверхностью 3 круга, имеющей ширину B и на которой расположены абразивные зерна 4. Причем скорость продольной подачи инструмента находят из соотношения:
Предлагаемый способ шлифования длинномерных изделий реализован на карусельном станке с диаметром планшайбы D=2 м, на которой устанавливали заготовку с обрабатываемой плоскостью. На портале станка устанавливали фортуну под углом α = 2,5o, на оси которой крепят чашечный шлифовальный круг D=250 мм, d3=40 мкм, B=15 мм с эксцентриситетом, равным ε =62,5 мм, 0,7, связка - бакелит, заготовка - сталь марки 40ХН (HB=220). Учитывая, что = 70 и hн≤10 мкм, предлагалось при частоте вращения стола n=80 об/мин, т.е. Sпр=30 км/ч = 500 м/мин удалить припуск Σh = 0,2 мм за проход. При окружной скорости v = πDn 19 м/с, 15,5 м/с. В силу инерционности стола реализовывалось 8 проходов. Фактически удаленный слой материала составил 0,8Σh = 1,2 мм, т.е. Σh = 0,15 мм. Износ или осыпание первого слоя зерен не был обнаружен. Это подтверждает высокую эффективность шлифования предлагаемого способа.
Источники информации, принятые во внимание
1. Балакшин Б.С. Технология станкостроения. Машгиз, 1949, с. 309, р. 363 а;
2. То же, с. 309, р. 363 б.
1. Балакшин Б.С. Технология станкостроения. Машгиз, 1949, с. 309, р. 363 а;
2. То же, с. 309, р. 363 б.
Claims (1)
- Способ шлифования длинномерных плоских изделий, при котором шлифовальному кругу с торцовой рабочей поверхностью сообщают вращение вокруг своей оси и продольную подачу вдоль изделия, при этом ось вращения круга наклонена к перпендикуляру к обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что шлифовальный круг устанавливают со смещением его оси относительно оси симметрии обрабатываемой поверхности, а наклон оси круга к перпендикуляру осуществляют в сторону, противоположную направлению продольной подачи круга, при этом скорость продольной подачи определяют по формуле
где d3 - диаметр зерна;
hн - глубина упругопластического внедрения зерна в обрабатываемый материал;
K = F1/F2;
Vокр - окружная скорость шлифовального круга;
F1 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при совпадении оси вращения круга с осью симметрии изделия, ε = 0;
F2 - площадь контакта шлифовального круга с изделием при ε ≠ 0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114463A RU2131803C1 (ru) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Способ шлифования длинномерных плоских изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98114463A RU2131803C1 (ru) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Способ шлифования длинномерных плоских изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2131803C1 true RU2131803C1 (ru) | 1999-06-20 |
Family
ID=20209004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98114463A RU2131803C1 (ru) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Способ шлифования длинномерных плоских изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2131803C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482952C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рефмашпром" | Способ шлифования |
-
1998
- 1998-08-07 RU RU98114463A patent/RU2131803C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Балакшин Б.С. Технология станкостроения. - М.: Машгиз, 1949, с.309. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482952C1 (ru) * | 2012-01-23 | 2013-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Рефмашпром" | Способ шлифования |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7121928B2 (en) | High smoothness grinding process and apparatus for metal material | |
US3101577A (en) | Methods of grinding or polishing elongated rotational bodies | |
EP1330339B1 (en) | Method and apparatus for making a cutting tool having a plurality of margins | |
EP1322448B1 (en) | Method and apparatus for making a cutting tool having a flute | |
RU2131803C1 (ru) | Способ шлифования длинномерных плоских изделий | |
US4300522A (en) | Compact dressing tool | |
JP4143407B2 (ja) | 金属用帯鋸および歯付帯鋸ブレードの製造方法 | |
SU986766A1 (ru) | Шлифовальный круг | |
RU2603417C1 (ru) | Способ обработки поверхностей вращения | |
RU2066268C1 (ru) | Способ шлифования | |
RU2153969C2 (ru) | Способ шлифования тел вращения некруглого сечения | |
SU1650276A1 (ru) | Иглофреза дл зачистки поверхности издели под покрытие | |
RU2182068C2 (ru) | Способ плоского шлифования | |
RU2121422C1 (ru) | Способ обработки отверстий | |
RU2237570C1 (ru) | Способ очистки засаленных абразивных кругов | |
RU2182067C2 (ru) | Способ плоского шлифования | |
SU848291A1 (ru) | Способ заточки сверл | |
RU2151679C1 (ru) | Способ прерывистого шлифования | |
RU2111843C1 (ru) | Способ прерывистого шлифования | |
RU2123924C1 (ru) | Способ комбинированной абразивной обработки | |
RU2162398C2 (ru) | Способ шлифования | |
RU2182071C2 (ru) | Способ плоского шлифования | |
RU2210464C2 (ru) | Способ совмещенной токарно-абразивно-алмазной обработки | |
RU2182069C2 (ru) | Способ плоского шлифования | |
RU2150364C1 (ru) | Способ совмещенного прерывистого шлифования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110808 |