RU2176179C2 - Method of grinding screws with unifilar grinding wheel - Google Patents
Method of grinding screws with unifilar grinding wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176179C2 RU2176179C2 RU99122993A RU99122993A RU2176179C2 RU 2176179 C2 RU2176179 C2 RU 2176179C2 RU 99122993 A RU99122993 A RU 99122993A RU 99122993 A RU99122993 A RU 99122993A RU 2176179 C2 RU2176179 C2 RU 2176179C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- grinding
- screw
- angle
- grinding wheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, к областям станкостроения и технологии машиностроения, может быть использовано при финишной абразивной обработке винтовых поверхностей точных винтов, преимущественно с большим углом подъема, из труднообрабатываемых материалов. The invention relates to mechanical engineering, to the fields of machine tool engineering and mechanical engineering technology, can be used in the finishing abrasive treatment of screw surfaces of precision screws, mainly with a large angle of elevation, from difficult to process materials.
Известен способ окончательного шлифования ходовых винтов на резьбошлифовальных станках типа 5Д822В, MB 140, станках фирмы Матрикс (Великобритания) и др. кругами из эльбора и другого абразивного материала при установке детали в центрах с поддерживающими люнетами и обильным охлаждением [1]. There is a method of final grinding of spindles on thread grinding machines of type 5D822B, MB 140, machine tools of the company Matrix (United Kingdom) and other circles of elbor and other abrasive material when installing parts in centers with supporting lunettes and heavy cooling [1].
Недостаток способа шлифования однониточными кругами заключается в большой трудоемкости процесса абразивной обработки, который требует специального оборудования, и низкой производительности, которая связана с невысокой размерной стойкостью кругов, ведущей к снижению точности и быстрой потере режущих свойств. The disadvantage of the grinding method with single strand wheels is the great complexity of the abrasive processing process, which requires special equipment, and low productivity, which is associated with the low dimensional stability of the wheels, leading to a decrease in accuracy and a quick loss of cutting properties.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ окончательного шлифования ходовых винтов на резьбошлифовальных станках типа 5Д822В, MB 140, станках фирмы Матрикс (Великобритания) и др. кругами из эльбора и другого абразивного материала при установке детали в центрах с поддерживающими люнетами и обильным охлаждением [2]. The closest in technical essence and the achieved result is the method of final grinding of the spindles on thread grinding machines such as 5D822V, MB 140, machines of the company Matrix (Great Britain) and other circles made of elbor and other abrasive material when the part is installed in centers with supporting lunches and heavy cooling [2].
Окончательное шлифование проводят однониточными шлифовальными кругами. Шлифовальный круг устанавливается под углом, равным углу подъема резьбы, и вращается в одном направлении с изделием для наружных резьб и в противоположном - для внутренних резьб. Продольная подача осуществляется поступательным движением изделия вдоль шлифуемой резьбы относительно шлифовального круга. Поперечная подача круга на глубину шлифования производится на ход стола. Final grinding is carried out with single-thread grinding wheels. The grinding wheel is installed at an angle equal to the angle of the thread and rotates in the same direction as the product for external threads and in the opposite direction for internal threads. The longitudinal feed is carried out by the translational movement of the product along the grindable thread relative to the grinding wheel. Cross feed of a circle to the grinding depth is made on the course of the table.
Недостаток способа шлифования однониточными кругами заключается в большой трудоемкости процесса абразивной обработки, который требует специального оборудования, и низкой производительности, которая связана с невысокой размерной стойкостью кругов, ведущей к снижению точности и быстрой потере режущих свойств. The disadvantage of the grinding method with single strand wheels is the great complexity of the abrasive processing process, which requires special equipment, and low productivity, which is associated with the low dimensional stability of the wheels, leading to a decrease in accuracy and a quick loss of cutting properties.
Способ требует специальных станков с короткой кинематической цепью, с механизмами устранения зазоров во время изменения направления вращения и проведения шлифования в обоих направлениях, а это удорожает обработку. The method requires special machines with a short kinematic chain, with mechanisms to eliminate gaps during changes in the direction of rotation and grinding in both directions, and this increases the cost of processing.
Кроме того, способ не позволяет интенсифицировать режимы резания, так как мелкозернистые круги, рекомендуемые для получения минимальной шероховатости, при интенсивных режимах дают прижоги. In addition, the method does not allow to intensify the cutting conditions, since the fine-grained circles recommended to obtain the minimum roughness give intensive burns during intensive modes.
Слишком твердый круг при традиционном способе шлифования быстро засаливается, слишком мягкий - быстро изнашивается, что влияет на точность изготовления винта. A wheel that is too hard with the traditional grinding method is quickly salted, too soft is quickly worn out, which affects the accuracy of the screw.
Задачей изобретения является повышение качества, производительности и точности обработки за счет использования более твердого и менее зернистого дискового однониточного шлифовального круга с аксиально-смещенным режущим слоем, т. е. наклоненного под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения круга. The objective of the invention is to improve the quality, productivity and accuracy of processing through the use of a harder and less granular disk single-thread grinding wheel with an axially offset cutting layer, i.e., inclined at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel.
Поставленная задача решается предлагаемым способом шлифования винтов дисковым однониточным шлифовальным кругом, включающим установку круга на угол αв подъема витка обрабатываемого винта и сообщение ему независимого вращательного движения и продольной подачи, а детали - вращения и поступательного перемещения, кинематически связанного с продольной подачей круга, равной шагу обрабатываемого винта, при этом используют среднемягкий мелкозернистый круг высотой, равной половине шага обрабатываемого винта, и дополнительно наклоняют его под острым углом αAPC к плоскости, перпендикулярной оси вращения круга, для создания аксиально-смещенного режущего слоя, который определяют по формуле
αAPC= arctg[(t•cosαв-0,5t)/Dи],
где αв= arctg[t/(2D)]- угол подъема витка обрабатываемого винта, град;
t - шаг винта, мм;
D - делительный диаметр винта, мм;
Dи - наружный диаметр шлифовального круга, мм.The problem is solved by the proposed method of grinding screws with a single-disc disk grinding wheel, including setting the wheel at an angle α in the elevation of the turn of the machined screw and informing it of independent rotational movement and longitudinal feed, and the part - rotation and translational movement kinematically associated with the longitudinal feed of the wheel equal to the pitch the machined screw, using a medium-soft fine-grained circle with a height equal to half the pitch of the machined screw, and additionally tilt it one acute angle α APC to the plane perpendicular to the axis of rotation of the circle, to create an axially offset cutting layer, which is determined by the formula
α APC = arctg [(t • cosα at -0.5t) / D and ],
where α in = arctan [t / (2D)] is the angle of elevation of the turn of the screw being machined, deg;
t is the pitch of the screw, mm;
D is the pitch diameter of the screw, mm;
D and - the outer diameter of the grinding wheel, mm
Сущность способа поясняется чертежами. The essence of the method is illustrated by drawings.
На фиг. 1 приведена схема обработки по предлагаемому способу с установкой детали - винт винтового насоса в патроне и на заднем центре, вид сверху; на фиг. 2 - вид по А на фиг. 1, вид спереди с новым максимальным наружным диаметром Dmax и шлифовального круга; на фиг. 3 - вид по А на фиг. 1, вид спереди с максимально изношенным наружным диаметром Dmin и шлифовального круга.In FIG. 1 shows a processing diagram of the proposed method with the installation of the part — screw pump screw in the cartridge and in the rear center, top view; in FIG. 2 is a view along A in FIG. 1, front view with a new maximum outer diameter D max and grinding wheel; in FIG. 3 is a view along A in FIG. 1, front view with the most worn out outer diameter D min and grinding wheel.
При окончательной финишной абразивной обработке винтов 1 (например, винтов винтовых насосов ЭВН5-25-1500, имеющих профиль и размеры D, D1, t, e, e1, показанных на чертежах) по предлагаемому способу проводят дисковым однониточным шлифовальным кругом 2. Шлифовальный круг 2 устанавливается под углом, равным углу подъема резьбы, и вращается в противоположном направлении с изделием. Продольная подача, равная шагу винта, осуществляется поступательным движением шлифовального круга вдоль шлифуемого винта. Поперечная подача круга на глубину шлифования производится на ход стола.At the final finish abrasive treatment of screws 1 (for example, screws of screw pumps ЭВН5-25-1500, having the profile and dimensions D, D 1 , t, e, e 1 shown in the drawings) according to the proposed method, carry out a single-disc
Обрабатываемую заготовку - винт 1 - закрепляют в патроне 3 шпинделя 4 бабки 5, например, токарного станка, имеющего на суппорте шлифовальную головку с индивидуальным приводом (не показаны), и поджимают центром 6 задней бабки 7. The workpiece to be machined - screw 1 - is fixed in the chuck 3 of the spindle 4 of the headstock 5, for example, a lathe with a grinding head with an individual drive on the support (not shown), and the center 6 of the tailstock 7 is pressed.
На шпинделе 8 (фиг. 2), повернутом относительно оси заготовки на угол αв наклона витка обрабатываемого винта, шлифовальной головки (не показана) с помощью косых шайб 9, установленных с каждого торца по две штуке, закреплен под острым углом αAPC к плоскости, перпендикулярной оси вращения круга дисковый однониточный шлифовальный круг 2.On the spindle 8 (Fig. 2), rotated relative to the axis of the workpiece by an angle α in the inclination of the turn of the screw being machined, a grinding head (not shown) using
Высоту круга берут равной половине шага t обрабатываемого винта 1. Угол αAPC установки круга 2 на шпинделе 8 определяют из условия
αAPC= arctg[(t•cosαв-0,5t)/Dи],
где αв= arctg[t/(2D)]- угол подъема витка обрабатываемого винта, град;
t - шаг винта, мм;
D - делительный диаметр винта, мм;
Dи - наружный диаметр шлифовального круга, мм.The height of the circle is taken equal to half the step t of the
α APC = arctg [(t • cosα at -0.5t) / D and ],
where α in = arctan [t / (2D)] is the angle of elevation of the turn of the screw being machined, deg;
t is the pitch of the screw, mm;
D is the pitch diameter of the screw, mm;
D and - the outer diameter of the grinding wheel, mm
Благодаря развороту круга на дополнительный угол αAPC периферийная режущая поверхность его будет осциллировать, захватывая зону резания В0 = t, в два раза большую, чем высота круга Вк = t/2. Больше того, осциллирующая зона резания, оставляя синусоидальный след на обрабатываемой поверхности, позволяет прерывать резание для некоторых поперечных сечении обрабатываемой детали, давая возможность снизить теплонапряженность процесса резания. Таким образом, способ позволяет использовать преимущества прерывистого резания при непрерывном шлифовании.Due to the rotation of the circle by an additional angle α APC, the peripheral cutting surface will oscillate, capturing the cutting zone B 0 = t, two times larger than the height of the circle B k = t / 2. Moreover, the oscillating cutting zone, leaving a sinusoidal mark on the surface to be treated, allows you to interrupt cutting for some cross sections of the workpiece, making it possible to reduce the heat stress of the cutting process. Thus, the method allows you to take advantage of intermittent cutting during continuous grinding.
Предлагаемый способ положительно влияет на выбор характеристики круга. Если мелкие резьбы при традиционном шлифовании нарезают обычно кругами с меньшей зернистостью, чем резьбы с крупным шагом, так как с помощью мелкозернистых кругов получается менее шероховатая поверхность резьбы, но они менее производительные, чем крупнозернистые, и при интенсивных режимах резания могут дать прижоги, то применяя предлагаемый способ, благодаря осцилляции аксиально-смещенного режущего слоя круга, появляется возможность использовать мелкозернистые круги для шлифования винтов с крупным шагом на интенсивных режимах резания, гарантируя бесприжоговость шлифования, менее шероховатую поверхность и высокую производительность. The proposed method positively affects the choice of the characteristics of the circle. If, during traditional grinding, small threads are usually cut in circles with a smaller grain size than coarse threads, since fine-grained circles produce a less rough surface of the thread, but they are less productive than coarse-grained, and under intense cutting conditions can cause burns, then using the proposed method, due to the oscillation of the axially displaced cutting layer of the wheel, it becomes possible to use fine-grained wheels for grinding screws with a large step in intensive cutting conditions I guarantee besprizhogovost grinding, less rough surface and high performance.
При традиционном шлифовании винтов однониточными кругами слишком твердые круги быстро засаливаются, слишком мягкие - быстро изнашиваются, что отрицательно влияет на точность изготовления винтов. In the traditional grinding of screws with single-thread circles, too hard circles are quickly greased, too soft - quickly wear out, which negatively affects the accuracy of the manufacture of screws.
Предлагаемый способ шлифования кругом с аксиально-смещенным режущим слоем способствует самозатачиванию инструмента, большему периоду стойкости между переточками, повышает точность, качество и производительность изготовления винтов. The proposed method of grinding with an axially offset cutting layer promotes tool self-sharpening, a longer resistance period between regrindings, increases the accuracy, quality and productivity of manufacturing screws.
По мере износа и правки круга его наружный диаметр уменьшается и не будет захватывать необходимую ширину шлифования В0 = t, поэтому необходимо с каждой переточкой и правкой круга увеличивать его угол αAPC наклона относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения. Это увеличение можно осуществлять с помощью двух косых шайб 9, которые установлены с каждого торца круга, путем их взаимного разворота друг относительно друга на некоторый угол.As the wheel wears and straightens, its outer diameter decreases and will not capture the required grinding width B 0 = t; therefore, it is necessary to increase its tilt angle α APC with respect to a plane perpendicular to the axis of rotation with each grinding and dressing of the wheel. This increase can be carried out using two
Пример. Обрабатывался винт левый Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, который имеет следующие размеры: общая длина -1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта 27-0,05 мм, эксцентриситет e1 = 1,65 мм, e = 3,3 мм, шаг t = 28±0,01 мм, шероховатость Ra = 0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Припуск на сторону - 0,25 мм. Обработка проводилась на модернизированном токарно- винторезном станке мод. 16К20 с инструментальной шлифовальной головкой, установленной на суппорте, с абразивным дисковым однониточным кругом, взятым на одну степень твердости выше и один номер зернистости меньше, чем при традиционном шлифовании, типа ПП 200х16х32 44А25НСМ110К ГОСТ 2424-83 (вместо 44А 8-16 M1- М2 8-12К-по базовому варианту), при правке высота круга доведена до Вк= 14 мм, скорость головки Vи = 31,42 м/с, nи = 3000 об/мин, окружная скорость заготовки - Vд = 15,1 м/мин, nд = 160 об/мин, продольная подача Sпр = 28 мм/об, угол наклона витка винтовой поверхности αв= 24°48′, дополнительный угол наклона нового круга αAPC= 3°16′ максимально изношенного (до диаметра 70 мм) - αAPC= 9°5′, требуемая шероховатость и точность винтовой поверхности была достигнута через Tм = 7,6 мин (против Тм баз = 16,5 мин по базовому варианту при традиционном шлифовании на модернизированном токарном станке 1К62 со шлифовальной головкой на суппорте на АО "Ливгидромаш"). Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопленная погрешность между любыми не соседними шагами была не более 0,1 мм, просвет при контроле лекальной линейкой образующих по диаметру выступов - не более 0,07 мм, что допустимо по ТУ.Example. The left screw H41.1016.01.001 of the screw pump EVN5-25-1500 was processed, which has the following dimensions: total length -1282 mm, length of the screw part - 1208 mm, screw cross-section diameter 27 -0.05 mm, eccentricity e 1 = 1 , 65 mm, e = 3.3 mm, pitch t = 28 ± 0.01 mm, roughness R a = 0.4 μm; single-helical screw surface, left direction; material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207-228, weight - 5.8 kg. Side allowance - 0.25 mm. The processing was carried out on a modernized mod screw-cutting lathe. 16K20 with a tool grinding head mounted on a support, with an abrasive one-strand disc taken one degree of hardness higher and one grain number less than with traditional grinding, type PP 200x16x32 44A25NSM110K GOST 2424-83 (instead of 44A 8-16 M1-M2 8-12K - according to the basic version), when editing, the circle height was brought to В к = 14 mm, head speed V и = 31.42 m / s, n и = 3000 rpm, peripheral workpiece speed - Vд = 15.1 m / min, n d = 160 rpm, longitudinal feed S ol = 28 mm / r, the angle of inclination of the coil of the screw surface α in = 24 ° 48 ′ , additional angle the slope of the new circle α APC = 3 ° 16 ′ maximally worn (up to a diameter of 70 mm) - α APC = 9 ° 5 ′, the required roughness and accuracy of the screw surface was achieved after T m = 7.6 min (against T m bases = 16 , 5 minutes according to the basic version with traditional grinding on a modernized lathe 1K62 with a grinding head on a support at JSC Livhydromash). The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68. The cumulative error between any non-adjacent steps was not more than 0.1 mm, the clearance during the control by the straightedge of the protrusions forming in diameter was not more than 0.07 mm, which is permissible according to the technical specifications.
Благодаря применению предлагаемого способа абразивной обработки винтовых поверхностей винтов однониточным шлифовальным кругом улучшилось качество, повысилась производительность обработки за счет использования круга с аксиально-смещенным режущим слоем, менее зернистого, более твердого и уменьшился расход абразива. Thanks to the application of the proposed method for abrasive processing of screw surfaces of screws with a single-grinding grinding wheel, the quality has improved, the processing productivity has increased due to the use of a wheel with an axially offset cutting layer, less granular, harder and reduced consumption of abrasive.
Источники информации
1. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.А.Гусев, Е.Р.Ковальчук, И.М.Колосов и др. - М.: Машиностроение, 1986. С 317-320.Sources of information
1. Technology of mechanical engineering (special part): A textbook for engineering specialties of universities / A.A. Gusev, E.R. Kovalchuk, I.M. Kolosov and others. - M .: Mechanical Engineering, 1986. With 317-320.
2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С. 372-373-прототип. 2. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.1 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1986. S. 372-373-prototype.
Claims (1)
αАРС= arctg[(t•cosαВ-0,5t)/Dи],
где αВ= [t/(2D)]- угол подъема витка обрабатываемого винта, град;
t - шаг винта, мм;
D - делительный диаметр винта, мм;
Dи - наружный диаметр шлифовального круга, мм.A method of grinding screws with a single-thread disk grinding wheel, including setting the wheel at an angle α in the elevation of the turn of the workpiece and telling it an independent rotational movement and longitudinal feed, and the part to rotate and translate kinematically associated with the longitudinal feed of the wheel equal to the pitch of the work screw, this uses a medium soft fine-grained circle with a height equal to half the pitch of the machined screw, and additionally tilt it at an acute angle α APC to the plane, perpendicular the bright axis of rotation of the circle, to create an axially offset cutting layer, which is determined by the formula
α ARC = arctan [(t • cosα B -0.5t) / D and ],
where α B = [t / (2D)] is the angle of elevation of the turn of the screw being machined, deg;
t is the pitch of the screw, mm;
D is the pitch diameter of the screw, mm;
D and - the outer diameter of the grinding wheel, mm
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99122993A RU2176179C2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of grinding screws with unifilar grinding wheel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99122993A RU2176179C2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of grinding screws with unifilar grinding wheel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99122993A RU99122993A (en) | 2001-08-20 |
RU2176179C2 true RU2176179C2 (en) | 2001-11-27 |
Family
ID=20226463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99122993A RU2176179C2 (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of grinding screws with unifilar grinding wheel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176179C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103639542A (en) * | 2013-12-23 | 2014-03-19 | 西安航天复合材料研究所 | thread grinding method and device for ceramic matrix composite |
-
1999
- 1999-10-29 RU RU99122993A patent/RU2176179C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. Косиловой А.Г. Т.1. - М.: Машиностроение, 1986, с.372-373. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103639542A (en) * | 2013-12-23 | 2014-03-19 | 西安航天复合材料研究所 | thread grinding method and device for ceramic matrix composite |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4999560B2 (en) | Wheel spindle device for grinding machine | |
US2729919A (en) | Method and apparatus for grinding | |
RU2176179C2 (en) | Method of grinding screws with unifilar grinding wheel | |
RU2165340C1 (en) | Method for grinding screws by means of multistrand grinding wheel | |
RU2288828C1 (en) | Combination diamond-abrasive working method at friction surface hardening of screws along former | |
JP7439403B2 (en) | Grinding method using a whetstone | |
RU2201331C2 (en) | Flexible embracing abrasive tool for working eccentric shafts and screws | |
RU2167748C1 (en) | Method for finishing screws | |
RU2298461C1 (en) | Screw grinder | |
RU2305025C1 (en) | Method for grinding screws | |
RU2288816C1 (en) | Screws diamond-abrasive working with use of former | |
RU2307725C1 (en) | Apparatus for milling screw having circular helical surface with large pitch and small distance between apex and recess | |
RU2204471C2 (en) | Method for abrasive working of grooves and other surfaces | |
RU2155662C2 (en) | Method of surface grinding by sectional intermittent wheel | |
RU2288829C1 (en) | Screw combination working along former apparatus | |
RU2127182C1 (en) | Method for manufacturing of optical lenses | |
CN213592616U (en) | Worm wheel spindle mechanism | |
RU2167759C1 (en) | Buildup multistrand grinding wheel | |
RU2433898C2 (en) | Method of finish machining | |
RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
RU2205100C1 (en) | Intermittent grinding method | |
RU2201326C1 (en) | Apparatus for mounting grinding wheels | |
RU2203798C2 (en) | Apparatus for abrasive working of screws by embracing tool | |
RU2283734C1 (en) | Method for diamond-abrasive processing of screws using a master form | |
RU2228240C1 (en) | Apparatus for finishing screws |