RU213598U1 - Support knife - Google Patents

Support knife Download PDF

Info

Publication number
RU213598U1
RU213598U1 RU2021103708U RU2021103708U RU213598U1 RU 213598 U1 RU213598 U1 RU 213598U1 RU 2021103708 U RU2021103708 U RU 2021103708U RU 2021103708 U RU2021103708 U RU 2021103708U RU 213598 U1 RU213598 U1 RU 213598U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
processing
value
axis
grinding
centerless grinding
Prior art date
Application number
RU2021103708U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Павловна Решетникова
Алексей Николаевич Васин
Борис Михайлович Изнаиров
Наталия Валерьевна Белоусова
Геннадий Анатольевич Семочкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Application granted granted Critical
Publication of RU213598U1 publication Critical patent/RU213598U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к оснащению бесцентрово-шлифовальных станков модернизированными опорными ножами с комбинированной формой рабочей поверхности, и может быть использована для бесцентрового шлифования шариков, в частности пустотелых. В пределах рабочей зоны рабочая поверхность опорного ножа имеет уклон, величина которого определена по приведенной зависимости. Достигается повышение точности обработки за счет исключения погрешности операционного размера, возникающей вследствие непрерывного срезания базовой поверхности при ее бесцентровом шлифовании. 5 ил.

Figure 00000010
The utility model relates to mechanical engineering, in particular to equipping centerless grinding machines with modernized support knives with a combined shape of the working surface, and can be used for centerless grinding of balls, in particular hollow ones. Within the working area, the working surface of the supporting knife has a slope, the value of which is determined by the above dependence. EFFECT: increased accuracy of processing due to the elimination of the error in the operational size, which occurs due to the continuous cutting of the base surface during its centerless grinding. 5 ill.
Figure 00000010

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к оснащению бесцентрово-шлифовальных станков, и может быть использована для бесцентрового шлифования шариков, в частности, пустотелых.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to equipping centerless grinding machines, and can be used for centerless grinding of balls, in particular, hollow ones.

В настоящее время для обработки шариков в серийном производстве используются универсальные бесцентрово-шлифовальные станки, рабочая зона которых содержит шлифовальный круг 1 и ведущий абразивный круг 2, между которыми на опорном ноже 5 располагается заготовка 3 (фиг. 1).Currently, for the processing of balls in mass production, universal centerless grinding machines are used, the working area of which contains a grinding wheel 1 and a leading abrasive wheel 2, between which a workpiece 3 is located on a support knife 5 (Fig. 1).

Так, например, в способе бесцентрового шлифования шариков на проход [1] шарики размещают в технологическом устройстве на скошенном опорном ноже и перемещают вдоль него посредством винтовой канавки ведущего абразивного круга.So, for example, in the method of centerless grinding of balls per pass [1], the balls are placed in the technological device on a beveled support knife and moved along it by means of a helical groove of the leading abrasive wheel.

Известен опорный нож 5 [2] (прототип), выполненный из керамики и имеющий рабочую поверхность в виде плоскости, параллельной оси ведущего абразивного круга 2. Заготовка 3 располагается между шлифовальным кругом 1 и ведущим абразивным кругом 2 и опирается на плоскость опорного ножа 5 (фиг. 2).Known reference knife 5 [2] (prototype), made of ceramics and having a working surface in the form of a plane parallel to the axis of the leading abrasive wheel 2. The workpiece 3 is located between the grinding wheel 1 and the leading abrasive wheel 2 and rests on the plane of the reference knife 5 (Fig. .2).

Общим недостатком всех известных конструкций опорных ножей, в том числе и прототипа, является то, что их рабочая поверхность выполняется в виде плоскости, параллельной оси ведущего абразивного круга 2 и не имеет перегибов в пределах рабочей зоны.A common disadvantage of all known designs of support knives, including the prototype, is that their working surface is in the form of a plane parallel to the axis of the leading abrasive wheel 2 and has no kinks within the working area.

При этом в результате шлифования заготовки 3 с перемещением ее вдоль поверхности опорного ножа 5 вследствие съема припуска на сторону Z возникает погрешность<f по величине диаметра за счет непрерывного смещения измерительной базы наладочного размера в виде хорды K-K1, соединяющей точки контакта заготовки с ведущим кругом 2 и шлифовальным кругом 1. По окончании обработки эта хорда занимает положение

Figure 00000001
(фиг. 3). Фактически выполняемым размером будет не диаметр сферы, а именно величина этой хорды. Величина погрешности ξ может быть определена следующим образом:In this case, as a result of grinding the workpiece 3 with its movement along the surface of the support knife 5 due to the removal of the allowance on the Z side, an error occurs<f in diameter due to the continuous displacement of the measuring base of the adjustment size in the form of a chord KK 1 connecting the points of contact of the workpiece with the driving circle 2 and grinding wheel 1. At the end of processing, this chord takes the position
Figure 00000001
(Fig. 3). In fact, the size performed will not be the diameter of the sphere, but the value of this chord. The error value ξ can be determined as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

где DЗ и d - диаметр заготовки и диаметр шарика после обработки соответственно;where D З and d - the diameter of the workpiece and the diameter of the ball after processing, respectively;

DB - диаметр ведущего круга;D B - diameter of the leading circle;

DШ - диаметр шлифовального круга;D W - diameter of the grinding wheel;

h - величина превышения центра О шарика после обработки над плоскостью, в которой расположены ось ведущего ОВ и ось шлифовального ОШ кругов в начальный момент обработки;h - the value of the excess of the center O of the ball after processing above the plane in which the axis of the leading O B and the axis of the grinding O W wheels are located at the initial moment of processing;

h1 - величина превышения центра О, шарика после обработки над плоскостью, в которой расположены ось ведущего ОВ и ось шлифовального ОШ1 кругов после окончания обработки:h 1 - the value of the excess of the center O, the ball after processing above the plane in which the axis of the leading OB and the axis of the grinding O Sh1 circles are located after the end of processing:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где α - угол скоса опорного ножа.where α is the bevel angle of the support knife.

На фиг. 3 также показаноIn FIG. 3 also shown

DШ - диаметр шлифовального круга 1;D W - diameter of the grinding wheel 1;

SBP - врезная подача ведущего круга 2;S BP - plunging feed of the driving circle 2;

ωШ - угловая скорость шлифовального круга 1;ω W - angular speed of the grinding wheel 1;

ωВ - угловая скорость ведущего круга 2;ω In - the angular velocity of the leading circle 2;

N - точка контакта заготовки 3 с опорным ножом 5;N - point of contact of the workpiece 3 with the support knife 5;

N1 - точка контакта шарика после обработки 4 с опорным ножом 5.N 1 - the point of contact of the ball after processing 4 with the support knife 5.

Техническая проблема предлагаемого технического решения вытекает из недостатков прототипа и заключается в необходимости повышения точности размера обрабатываемой сферической поверхности.The technical problem of the proposed technical solution stems from the shortcomings of the prototype and is the need to improve the accuracy of the size of the processed spherical surface.

Поставленная проблема решается следующим образом.The problem posed is solved in the following way.

Указанную погрешность ξ можно предотвратить путем использования опорного ножа с модернизированной формой опорной поверхности. Модернизированная конструкция опорного ножа (фиг. 4) должна предусматривать возможность обеспечения оптимального положения центра поперечного сечения заготовки по мере съема припуска на уровне, обеспечивающем сохранение достигнутого значения наладочного размера. Для этого его опорная поверхность должна быть не прямолинейной, а комбинированной, т.е. состоять из нескольких участков.The specified error ξ can be prevented by using a support knife with a modernized shape of the support surface. The modernized design of the support knife (Fig. 4) should provide for the possibility of ensuring the optimal position of the center of the cross-section of the workpiece as the allowance is removed at a level that maintains the achieved value of the adjusting size. To do this, its supporting surface should not be straight, but combined, i.e. consist of several sections.

Предложенное устройство поясняется иллюстрациями (фиг. 4, фиг. 5)The proposed device is illustrated by illustrations (Fig. 4, Fig. 5)

Участок I предназначен для размещения заготовки перед началом обработки. Его поверхность параллельна осям ведущего и шлифовального кругов.Section I is designed to place the workpiece before starting processing. Its surface is parallel to the axes of the driving and grinding wheels.

Участок II выполнен с некоторым уклоном. Величина уклона Δ позволяет при перемещении заготовки по поверхности ножа в процессе снятия припуска постоянно достигать положение центра сферы, обеспечивающее неизменное положение хорды, размер которой и является наладочным.Section II is made with a certain slope. The value of the slope Δ allows, when moving the workpiece along the surface of the knife in the process of removing the allowance, to constantly reach the position of the center of the sphere, which ensures a constant position of the chord, the size of which is the adjusting one.

Участок III предназначен для окончательного формирования размера сферы в процессе выхаживания. Этот участок имеет поверхность, параллельную осям ведущего и шлифовального кругов.Section III is intended for the final formation of the size of the sphere in the process of nursing. This section has a surface parallel to the axes of the driving and grinding wheels.

На фиг. 4 также показан угол α - угол скоса опорного ножа; В - длина рабочей поверхности шлифовального круга, т.е. величина рабочей зоны.In FIG. 4 also shows the angle α - the angle of the bevel of the supporting knife; B is the length of the working surface of the grinding wheel, i.e. the size of the working area.

Покажем расчетом методику определения рационального значения величины уклона ножа на участке II, обеспечивающего отсутствие погрешности наладочного размера (фиг. 5).Let us show by calculation the method for determining the rational value of the blade slope in section II, which ensures the absence of an error in the adjusting size (Fig. 5).

На фиг. 5 изображено 1 - шлифовальный круг, ось которого лежит в одной плоскости с осью ведущего круга 2 под некоторым углом к ней; 3 - заготовка; 4 - шарик после обработки; 5 - опорный нож с комбинированной опорной поверхностью, имеющей участок с уклоном Δ, обеспечивающим рациональное положение центра заготовки в процессе снятия припуска на сторону Z; DЗ и d - диаметр заготовки и диаметр шарика после обработки соответственно; DШ - диаметр шлифовального круга 1; DB - диаметр ведущего круга 2; ωШ - угловая скорость шлифовального круга 1; ωВ - угловая скорость ведущего круга 2; h - величина превышения центра О шарика после обработки над плоскостью, в которой расположены ось ведущего ОВ и ось шлифовального ОШ кругов; ОВ1 - положение оси ведущего круга в конечный момент обработки; ОШ - положение оси шлифовального круга в конечный момент обработки; K2-K1 - расстояние между точкой контакта заготовки с ведущим кругом 2 и шлифовальным кругом 1 и вертикальной осью поперечного сечения заготовки в начальный момент обработки;

Figure 00000004
- расстояние между точкой контакта шарика после обработки 4 с ведущим кругом 2 и шлифовальным кругом 1 и вертикальной осью поперечного сечения шарика после обработки в конечный момент обработки; α - угол скоса опорного ножа.In FIG. 5 shows 1 - a grinding wheel, the axis of which lies in the same plane with the axis of the driving wheel 2 at some angle to it; 3 - blank; 4 - ball after processing; 5 - support knife with a combined support surface having a section with a slope Δ, providing a rational position of the center of the workpiece in the process of removing the allowance on the Z side; D З and d - the diameter of the workpiece and the diameter of the ball after processing, respectively; D W - diameter of the grinding wheel 1; D B - diameter of the leading circle 2; ω W - angular speed of the grinding wheel 1; ω In - the angular velocity of the leading circle 2; h - the value of the excess of the center O of the ball after processing above the plane in which the axis of the leading O B and the axis of the grinding O W wheels are located; About B1 - the position of the axis of the leading circle at the final moment of processing; About W - the position of the axis of the grinding wheel at the final moment of processing; K 2 -K 1 - the distance between the point of contact of the workpiece with the driving wheel 2 and the grinding wheel 1 and the vertical axis of the cross-section of the workpiece at the start of processing;
Figure 00000004
- the distance between the point of contact of the ball after processing 4 with the driving circle 2 and grinding wheel 1 and the vertical axis of the cross-section of the ball after processing at the final moment of processing; α - bevel angle of the support knife.

Из геометрической схемы на фиг. 5 имеемFrom the geometric diagram in Fig. 5 we have

погрешность наладочного размера:adjusting size error:

Figure 00000005
.
Figure 00000005
.

Пример 1: пусть DB=300 мм; DЗ=26,4 мм; d=25,4 мм; h=10 мм; α=30°. Тогда расчет по формуле (3) дает величину погрешности наладочного размера ξ=0,00354 мм.Example 1: let D B =300mm; D Z \u003d 26.4 mm; d=25.4 mm; h=10 mm; α=30°. Then the calculation according to formula (3) gives the value of the error of the adjustment size ξ=0.00354 mm.

Для того чтобы выполнить условие ξ=0, необходимо добиться соотношения:

Figure 00000006
или OK=OK'. При выполнении этого условия получим, чтоIn order to fulfill the condition ξ=0, it is necessary to achieve the relation:
Figure 00000006
or OK=OK'. If this condition is met, we get that

Figure 00000007
.
Figure 00000007
.

Расчет по формуле (4) дает результат: h1=9,971754 мм.Calculation by formula (4) gives the result: h1=9.971754 mm.

Т.е., для сохранения правильного значения наладочного размера нужно не поддерживать постоянной величину h, а уменьшать величину превышения с h до h1 в соответствии с (4).That is, to maintain the correct value of the setting size, it is necessary not to maintain a constant value of h, but to reduce the excess value from h to h 1 in accordance with (4).

При использовании опорного ножа описанной конструкции погрешность наладочного размера при бесцентровом шлифовании сферы значительно уменьшается, практически на порядок, и имеет место только вследствие наличия допуска на размер заготовки. Ее величина в этом случае может быть определена с использованием (4), но величина h при этом изменится и примет значениеWhen using the support knife of the described design, the error of the adjustment size during centerless grinding of the sphere is significantly reduced, almost by an order of magnitude, and occurs only due to the presence of a tolerance on the size of the workpiece. Its value in this case can be determined using (4), but the value of h will then change and take on the value

Figure 00000008
,
Figure 00000008
,

где Т - допуск на диаметр сферической заготовки.where T is the tolerance on the diameter of the spherical workpiece.

Пример 2: для условий, приведенных в предыдущих примерах и T=0,1 мм расчет по формулам (1) и (2) дает результат: ξ=0,051493 мм; расчет по формулам (3) и (5) дает результат: ξ=0,0035 мм.Example 2: for the conditions given in the previous examples and T=0.1 mm, the calculation according to formulas (1) and (2) gives the result: ξ=0.051493 mm; calculation according to formulas (3) and (5) gives the result: ξ=0.0035 mm.

Таким образом, проблема повышения точности размера обрабатываемой поверхности при бесцентровом шлифовании решается путем целесообразного изменения конструкции опорного ножа.Thus, the problem of increasing the accuracy of the size of the machined surface during centerless grinding is solved by expediently changing the design of the support knife.

Существенное отличие предлагаемого устройства от прототипа - в том, что рабочая поверхность опорного ножа выполняется состоящей из трех участков: первый участок, предназначенный для размещения заготовки перед началом обработки, параллелен оси ведущего круга, второй участок, позволяющий постоянно достигать неизменную величину наладочного размера, в пределах рабочей зоны имеет уклон, третий участок, предназначенный для выхаживания, параллелен оси ведущего круга.The essential difference between the proposed device and the prototype is that the working surface of the support knife is made up of three sections: the first section, designed to accommodate the workpiece before processing, is parallel to the axis of the leading circle, the second section, which allows you to constantly achieve a constant value of the adjustment size, within the working area has a slope, the third section, intended for nursing, is parallel to the axis of the leading circle.

При этом величина уклона на втором участке рабочей поверхности опорного ножа определяется следующим образомIn this case, the value of the slope on the second section of the working surface of the support knife is determined as follows

Figure 00000009
Figure 00000009

где Z - припуск на сторону обрабатываемой заготовки;where Z - allowance on the side of the workpiece;

В - длина рабочей поверхности шлифовального круга, т.е. величина рабочей зоны.B is the length of the working surface of the grinding wheel, i.e. the size of the working area.

h - величина превышения центра О шарика после обработки над плоскостью, в которой расположены ось ведущего ОВ и ось шлифовального ОШ кругов в начальный момент обработки;h - the value of the excess of the center O of the ball after processing above the plane in which the axis of the leading O B and the axis of the grinding O W wheels are located at the initial moment of processing;

h1 - величина превышения центра О1 шарика после обработки над плоскостью, в которой расположены ось ведущего ОВ и ось шлифовального ОШ кругов после окончания обработки.h 1 - the value of the excess of the center O1 of the ball after processing above the plane in which the axis of the leading O B and the axis of the grinding O W wheels are located after the end of processing.

ЛитератураLiterature

1. А.с. СССР №1537480 кл. В24В 11/02, 1989 г. Способ бесцентрового шлифования шариков. Васин А.Н., Гундорин В.Д., Новиков В.И. Опубл. 23.01.90. Бюл. №3.1. A.S. USSR No. 1537480 class. В24В 11/02, 1989 Method for centerless grinding of balls. Vasin A.N., Gundorin V.D., Novikov V.I. Published 01/23/90. Bull. Number 3.

2. А.с. СССР №141072 кл. 67а 24/01, 1961 г. Опорный нож для бесцентрово-шлифовального станка. Пузырев Э.И. Опубл. 1961. Бюл. №17.2. A.s. USSR No. 141072 class. 67a 24/01, 1961 Support knife for centerless grinding machine. Puzyrev E.I. Published 1961. Bull. No. 17.

Claims (1)

Опорный нож для бесцентрового шлифования шариков, имеющий плоскую рабочую поверхность, отличающийся тем, что рабочая поверхность опорного ножа выполнена состоящей из трех участков, при этом первый участок выполнен с возможностью размещения заготовки шарика перед началом обработки, второй участок выполнен с уклоном, а третий – с возможностью формирования сферы шарика в процессе выхаживания.Support knife for centerless grinding of balls, having a flat working surface, characterized in that the working surface of the support knife is made up of three sections, the first section is made with the possibility of placing the ball blank before the start of processing, the second section is made with a slope, and the third one is made with the possibility of forming a sphere of the ball in the process of nursing.
RU2021103708U 2021-02-12 Support knife RU213598U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213598U1 true RU213598U1 (en) 2022-09-19

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0204561A2 (en) * 1985-06-04 1986-12-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacture of ceramic parts
SU1537480A1 (en) * 1987-06-08 1990-01-23 Саратовский политехнический институт Method of centerless grinding of balls
SU1541072A1 (en) * 1988-05-12 1990-02-07 Предприятие П/Я А-3680 Working rotor
CN205184428U (en) * 2015-05-08 2016-04-27 贵州航铄工业股份有限公司 Centre -less grinder supporting plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0204561A2 (en) * 1985-06-04 1986-12-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacture of ceramic parts
SU1537480A1 (en) * 1987-06-08 1990-01-23 Саратовский политехнический институт Method of centerless grinding of balls
SU1541072A1 (en) * 1988-05-12 1990-02-07 Предприятие П/Я А-3680 Working rotor
CN205184428U (en) * 2015-05-08 2016-04-27 贵州航铄工业股份有限公司 Centre -less grinder supporting plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5213442B2 (en) Raster cutting technology for ophthalmic lenses
CN103978070B (en) A kind of Fine Slender Shaft processing alignment tool and Fine Slender Shaft processing method
CN102501152A (en) Integrated superfine, precise and mirror grinding method for surface of micro-structural array
CN103722467A (en) Method and device for determining grinding brittleness-ductility transformation critical cutting depth of hard and brittle material
CN108747822A (en) A kind of preparation method of novel diamond wheel and the efficient ultraprecise processing method of micro structure array
CN101875180A (en) Processing unit (plant) and processing method
CN107052462A (en) The complex-curved fast response servo ultraprecise fly cutter cutting working method of fragile material
RU213598U1 (en) Support knife
RU208324U1 (en) Support knife
CN102601691B (en) Conical surface grinding method
CN203679976U (en) Device for determining grinding brittle-ductile conversion critical cutting depth of hard and brittle material
KR100659433B1 (en) Method for machining aspherical surface, method for forming aspherical surface, and system for machining aspherical surface
CN105678009B (en) A kind of Crown Distribution method ground based on the tilting penetration type superfinishing of taper roller
RU2707308C1 (en) Method of setting up a lathe for part turning
CN103962615A (en) Compound spiral annular milling cutter with nonequidistant shock absorption tank structure and processing method thereof
RU201352U1 (en) DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING
CN102248467A (en) Numerical control polishing method for blade edge plate and blade transitional arc part
Reshetnikova et al. Base error for centerless grinding of spherical rolling elements
CN112247681B (en) Method and device for trimming arc-shaped surface of ceramic CBN grinding wheel for grinding ball track
CN104385084A (en) Five-axis grinding method for variably-formed base circle planar envelope convex surface workpiece
CN106457408B (en) Cutting apparatus and cutting process
RU2514256C1 (en) Method of machining complex curvilinear surfaces
RU2570135C1 (en) Method of dressing of grinding wheel of centreless grinder
JP2017124460A (en) Method and apparatus for continuously processing non-spherical shape of workpiece by cup shaped grind stone
WO2020201731A1 (en) Shaping apparatus, method tool and composition