RU2188118C1 - Apparatus for mounting grinding disc - Google Patents

Apparatus for mounting grinding disc Download PDF

Info

Publication number
RU2188118C1
RU2188118C1 RU2001108950A RU2001108950A RU2188118C1 RU 2188118 C1 RU2188118 C1 RU 2188118C1 RU 2001108950 A RU2001108950 A RU 2001108950A RU 2001108950 A RU2001108950 A RU 2001108950A RU 2188118 C1 RU2188118 C1 RU 2188118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
grinding
connection flange
disc
flange
Prior art date
Application number
RU2001108950A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.С. Степанов
Б.И. Афанасьев
В.В. Бородин
А.А. Букин
Original Assignee
Орловский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орловский государственный технический университет filed Critical Орловский государственный технический университет
Priority to RU2001108950A priority Critical patent/RU2188118C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188118C1 publication Critical patent/RU2188118C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

FIELD: machine tool manufacture, possibly high speed and depth grinding of different hard-to-grind materials having tendency to formation of flaws such as burnouts and microcracking. SUBSTANCE: apparatus includes housing and connection flange with corrugated member in the form of two plate springs arranged on ends of connection flange. One end of connection flange and outer bead of housing are provided with cover strips placed in grooves symmetrically formed at both sides in base of one spring. Sleeve rigidly secured to housing is arranged between housing and connection flange. Vibration proofness of system is increased due to application of oscillations whose direction coincides with disc rotation axis upon rotation motion of disc. In the result of such application relief of ground surface is significantly improved due to cutting off protrusions caused by surface roughness and bulks formed at grinding. EFFECT: enhanced quality of ground surface due to increased stability and favorable kinematics of relative motion of disc and part. 7 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению, обработке абразивным инструментом и может быть использовано при скоростном и глубинном шлифовании различных трудношлифуемых материалов, склонных к дефектообразованиям в виде прижогов и микротрещин. The invention relates to machine tools, processing with an abrasive tool and can be used for high-speed and deep grinding of various hard-grinding materials, prone to defect formation in the form of burns and microcracks.

Известен сборный шлифовальный круг, выполненный в виде закрепленных на общем валу с осевым зазором один относительно другого и наклонных к плоскости вращения абразивных дисков [1]. Known prefabricated grinding wheel made in the form of fixed on a common shaft with an axial clearance of one relative to the other and inclined to the plane of rotation of the abrasive discs [1].

Недостатком известного сборного шлифовального круга является сложность процесса обработки, так как при шлифовании широких поверхностей необходимо осуществление продольной и поперечной подач. При шлифовании же только с поперечной подачей места стыков дисков на обрабатываемой поверхности оставляют дефекты, что недопустимо. A disadvantage of the known prefabricated grinding wheel is the complexity of the processing process, since when grinding wide surfaces, longitudinal and transverse feeds are necessary. When grinding only with a transverse feed, the joints of the disks leave defects on the surface to be treated, which is unacceptable.

Кроме того, при шлифовании широких поверхностей увеличивается трение в зоне контакта круга с изделием, в результате самовозбуждаются вредные интенсивные колебания с частотой собственных изгибных колебаний либо изделия, либо шлифовального шпинделя с кругом. В связи с уменьшением устойчивости и возникновением такого рода вредных колебаний в процессе шлифования известный сборный шлифовальный круг быстро теряет свои режущие свойства, появляется повышенная шероховатость и образуются прижоги на обработанной поверхности. In addition, when grinding wide surfaces, friction increases in the zone of contact of the wheel with the product, as a result of harmful intense vibrations with the frequency of their own bending vibrations of either the product or the grinding spindle with the wheel. Due to the decrease in stability and the occurrence of such harmful vibrations during the grinding process, the known prefabricated grinding wheel quickly loses its cutting properties, increased roughness appears and burns form on the treated surface.

В качестве прототипа выбрано устройство для крепления шлифовального круга под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения круга, при этом круг крепят на шпинделе с помощью упругого гофрированного элемента [2]. As a prototype, a device for mounting the grinding wheel at an angle to a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel was selected, and the wheel is mounted on the spindle using an elastic corrugated element [2].

Недостатками известного устройства для крепления шлифовального круга являются быстрый износ контактирующих поверхностей корпуса и упругой втулки, которые сопрягаются по скользящей посадке H7/h6, при этом при появлении увеличенного зазора уменьшается устойчивость процесса, возникают вредные колебания, ухудшающие шероховатость обрабатываемой поверхности, шлифовальный круг быстро теряет режущие свойства, образуются прижоги и микротрещины на шлифуемой поверхности. The disadvantages of the known device for attaching the grinding wheel are the rapid wear of the contacting surfaces of the housing and the elastic sleeve, which are mated on a sliding fit H7 / h6, while the appearance of an increased clearance decreases the stability of the process, harmful vibrations occur that worsen the roughness of the processed surface, the grinding wheel quickly loses cutting properties, burns and microcracks are formed on the surface being polished.

Кроме того, степень упругости упругого гофрированного элемента для различных условий и режимов обработки требуется различная. Конструкция прототипа не предусматривает ни регулировку степени упругости, ни смену упругого гофрированного элемента. In addition, the degree of elasticity of the elastic corrugated element for different conditions and processing modes requires different. The design of the prototype does not provide any adjustment of the degree of elasticity, nor the change of the elastic corrugated element.

Задачей изобретения является снижение теплонапряженности при повышенном съеме металла, повышение стойкости инструмента и производительности обработки с сохранением преимуществ процесса прерывистого шлифования, а также повышение виброустойчивости процесса и улучшения качества поверхности, кроме того, повышение надежности работы и возможности регулировки и смены гофрированного элемента при изменении условий обработки и режимов резания. The objective of the invention is to reduce heat stress with increased removal of metal, increasing tool life and processing productivity while maintaining the advantages of the intermittent grinding process, as well as increasing the vibration resistance of the process and improving the quality of the surface, in addition, increasing the reliability and the ability to adjust and change the corrugated element when changing processing conditions and cutting conditions.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для крепления шлифовального круга, содержащее корпус и переходной фланец с гофрированным элементом, при этом гофрированный элемент выполнен из двух тарельчатых пружин и установлен с торцов переходного фланца и закреплен с помощью дополнительной гайки, причем один из торцов переходного фланца и наружный буртик корпуса снабжен планками, установленными в пазах, выполненных симметрично с двух сторон в основании одной из тарельчатых пружин, а между корпусом и переходным фланцем расположена втулка, жестко скрепленная с корпусом. The problem is solved using the proposed device for mounting the grinding wheel, comprising a housing and a transitional flange with a corrugated element, the corrugated element is made of two disk springs and installed from the ends of the transitional flange and secured with an additional nut, one of the ends of the transitional flange and the outer flange of the housing is equipped with slats installed in grooves made symmetrically on both sides at the base of one of the cup springs, and between the housing and the adapter flange bush it is fixedly bonded to the housing.

Особенности конструкции устройства для крепления шлифовального круга поясняется чертежами. The design features of the device for mounting the grinding wheel is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для крепления шлифовального круга под углом к плоскости вращения, продольный разрез; на фиг.2 - вид слева по А на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху по Б на фиг.1; на фиг.4, 5 - упругие пружинные шайбы; на фиг.6 - элемент В на фиг.1; на фиг.7 - вид по Г на фиг. 6. Figure 1 shows the proposed device for mounting the grinding wheel at an angle to the plane of rotation, a longitudinal section; figure 2 is a left view along A in figure 1; figure 3 is a top view along B in figure 1; figure 4, 5 - elastic spring washers; figure 6 - element In figure 1; in Fig.7 is a view along D in Fig. 6.

Устройство для крепления шлифовального круга 1 под углом к оси вращения содержит корпус 2, установленный на шпинделе станка, прижимных косых шайб 3 и 4, угол между торцами которых определяет угол наклона круга к плоскости вращения, переходной фланец 5 в виде втулки с буртиком с одной стороны и резьбовой шейкой - с другой, гайку 6 для крепления круга 1 на переходном фланце 5, гофрированный элемент, состоящий из двух тарельчатых пружин: малой 7 и большой 8, которые устанавливаются с торцов переходного фланца 5 с помощью дополнительной гайки 9, позволяющей регулировать их упругость. Кроме того, между корпусом 2 и переходным фланцем 5 расположена втулка 10, выполняющая роль подшипника скольжения, которая запрессована на корпусе. A device for attaching the grinding wheel 1 at an angle to the axis of rotation contains a housing 2 mounted on the spindle of the machine, clamping oblique washers 3 and 4, the angle between the ends of which determines the angle of inclination of the wheel to the plane of rotation, the adapter flange 5 in the form of a sleeve with a shoulder on one side and a threaded neck, on the other hand, a nut 6 for fastening the circle 1 on the adapter flange 5, a corrugated element consisting of two cup springs: small 7 and large 8, which are installed from the ends of the adapter flange 5 using an additional nut 9, allowing guide to adjust their firmness. In addition, between the housing 2 and the transitional flange 5 is a sleeve 10, which acts as a sliding bearing, which is pressed onto the housing.

Для передачи вращающего момента с корпуса 2 на фланец 5 с кругом 1 один из торцов (правый, см. фиг.1) переходного фланца 5 имеет планки 11 (фиг.6-7), которые расположены радиально и входят в пазы, прорезанные в тарельчатой пружине 8, а наружный буртик корпуса 2 имеет планки 12, которые также расположены радиально и входят в пазы, прорезанные в тарельчатой пружине 8. To transmit torque from the housing 2 to the flange 5 with a circle 1, one of the ends (right, see Fig. 1) of the adapter flange 5 has straps 11 (Figs. 6-7), which are located radially and enter into grooves cut in a plate spring 8, and the outer flange of the housing 2 has straps 12, which are also located radially and enter into the grooves cut in the Belleville spring 8.

Установка шлифовального круга 1 под углом α к плоскости вращения и вызванное этим аксиальное смещение режущего периферийного слоя приводит к возникновению дополнительной продольной составляющей силы резания Рx при встречном движении, например, левого торца (см. фиг.3) и заготовки, движущейся с продольной подачей S. Причем, сила Px возникает и действует в продольном направлении в течение полоборота вращения шлифовального круга, когда левый торец его набегает на заготовку.The installation of the grinding wheel 1 at an angle α to the plane of rotation and the resulting axial displacement of the cutting peripheral layer leads to the appearance of an additional longitudinal component of the cutting force P x in the oncoming movement, for example, the left end face (see figure 3) and the workpiece moving with a longitudinal feed S np . Moreover, the force P x arises and acts in the longitudinal direction during a half-revolution of the grinding wheel, when its left end faces the workpiece.

За следующие пол-оборота круга, когда движение зоны резания в продольном направлении совпадает с Snp заготовки, продольная сила Рx, действующая на левый торец, падает до нуля. Вышесказанное справедливо для процесса шлифования с продольной подачей, при этом упругая тарельчатая пружина 8 работает только на сжатие и круг 1 получает продольные вибрационные перемещения в количестве, равном частоте вращения круга. При смене направления подачи на сжатие будет работать тарельчатая пружина 7.Over the next half-turn of the circle, when the movement of the cutting zone in the longitudinal direction coincides with S np of the workpiece, the longitudinal force P x acting on the left end face drops to zero. The above is true for the grinding process with longitudinal feed, while the elastic disk spring 8 works only in compression and the circle 1 receives longitudinal vibrational displacements in an amount equal to the frequency of rotation of the circle. When changing the direction of supply for compression, a disk spring 7 will work.

При шлифовании с поперечной подачей продольная дополнительная сила Px попеременно возникает с торцов круга 1, при набегании торцов на обрабатываемую поверхность заготовки. В этом случае упругие тарельчатые пружины 7 и 8 работают на сжатие и растяжение, при этом увеличивается величина продольных вибрационных перемещений Апр в количестве, равном частоте вращения круга. Величина Апр (фиг.1) будет зависеть от конструктивных параметров и жесткости упругих тарельчатых пружин 7 и 8, режимов резания - S; St2x и угла наклона круга.When grinding with a transverse feed, a longitudinal additional force P x alternately arises from the ends of the circle 1, when the ends run onto the workpiece surface to be machined. In this case, the elastic disk springs 7 and 8 work for compression and tension, while the magnitude of the longitudinal vibrational displacements A pr is increased in an amount equal to the frequency of rotation of the circle. The value of A pr (figure 1) will depend on the design parameters and stiffness of the elastic disk springs 7 and 8, cutting conditions - S ; S t2x and the angle of inclination of the circle.

При подборе величины амплитуды Апр продольных осевых колебаний необходимо учитывать среднее расстояние между выступами микронеровностей, сформированных абразивными зернами. Это повышает режущую способность и самозатачиваемость круга и значительно улучшает шероховатость обработанной поверхности, вследствие реализации принципа неповторимости следа, где каждое последующее абразивное зерно не попадает в риски-царапины, ранее прорезанные предыдущими зернами.When selecting the magnitude of the amplitude A pr of longitudinal axial vibrations, it is necessary to take into account the average distance between the protrusions of the microroughness formed by abrasive grains. This increases the cutting ability and self-sharpening of the wheel and significantly improves the roughness of the treated surface, due to the principle of originality of the trace, where each subsequent abrasive grain does not fall into the risk-scratches previously cut by the previous grains.

Шлифовальный круг, подвижный осевым колебаниям, создает благоприятную для резания и трения кинематику относительного движения абразивных зерен круга и шлифуемой поверхности детали, сглаживает микронеровности и упрочняет поверхностный слой материала. A grinding wheel, movable by axial vibrations, creates a kinematics favorable for cutting and friction of the relative motion of the abrasive grains of the wheel and the surface of the part being grinded, smooths microroughnesses and strengthens the surface layer of the material.

Наложенные на вращательное движение круга колебания, направление которых совпадает с осью вращения круга, повышает виброустойчивость системы при обработке. В результате наложения рельеф обрабатываемой поверхности существенно улучшается, так как срезаются возникающие при шлифовании навалы и выступы шероховатости. Oscillations superimposed on the rotational movement of the circle, the direction of which coincides with the axis of rotation of the circle, increases the vibration resistance of the system during processing. As a result of the overlay, the relief of the machined surface is significantly improved, since the bulk and protrusions arising during grinding are cut off.

Таким образом, достигается улучшение качества обработанной поверхности не только за счет повышения устойчивости, но также и за счет благоприятной кинематики относительного движения круга и детали. Thus, an improvement in the quality of the machined surface is achieved not only by increasing stability, but also due to the favorable kinematics of the relative movement of the circle and the part.

Пример. Проводилась обработка отверстий втулки на внутришлифовальном станке мод. ЗК227В. Материал обрабатываемой заготовки - сталь 45 ГОСТ 1050-88 (НВ260), диаметр обрабатываемого отверстия 130 мм, режущий инструмент - абразивный круг ПВ 100•40•20 24А25ПС25К8А. Режимы обработки: скорость заготовки - 40,8 м/мин (100•1/мин), скорость вращения инструмента - 31,4 м/с, частота вращения инструмента - 6000 мин-1 ; глубина резания - 0,8 мм. Охлаждающая жидкость - эмульсия, обработку осуществляли за один проход. Для измерения вибраций технологической системы станок-приспособление-инструмент-заготовка использовалась низкочастотная виброизмерительная аппаратура НВА-1.Example. The bore holes were machined on the mod grinding machine. ZK227V. The material of the workpiece is steel 45 GOST 1050-88 (HB260), the diameter of the machined hole is 130 mm, the cutting tool is an abrasive wheel PV 100 • 40 • 20 24A25PS25K8A. Processing modes: workpiece speed - 40.8 m / min (100 • 1 / min), tool rotation speed - 31.4 m / s, tool rotation speed - 6000 min -1 ; cutting depth - 0.8 mm. Coolant - emulsion, processing was carried out in one pass. To measure the vibrations of the machine-tool-tool-tool-workpiece technological system, the low-frequency vibration measuring equipment NVA-1 was used.

Были отмечены благоприятные условия резания, виброустойчивость, минимальный нагрев заготовки, хотя обработка проводилась при повышенной производительности съема металла, появление прижогов на обработанной поверхности зафиксировано не было. Шероховатость поверхности - Ra=0,63 мкм. Favorable cutting conditions, vibration resistance, minimal heating of the workpiece were noted, although processing was carried out with increased metal removal performance, the appearance of burns on the treated surface was not recorded. The surface roughness is Ra = 0.63 μm.

В процессе шлифования предложенным устройством снижается шероховатость обработанной поверхности в 1,5-2 раза и повышается стойкость круга до 3 раз в сравнении с традиционным шлифованием. In the grinding process, the proposed device reduces the roughness of the treated surface by 1.5-2 times and increases the resistance of the wheel up to 3 times in comparison with traditional grinding.

Источники информации
1. Патент США 1976233, кл. 51-34, 1934.
Sources of information
1. US patent 1976233, CL. 51-34, 1934.

2. Патент РФ 2146586, МКИ В 24 В 1/00, 45/00. Способ шлифования. Степанов Ю. С. , Афанасьев Б.И., Бородин В.В. Заявка 98113502/02 заяв. 15.07.98. опубл. 20.03.2000. Бюл. 8 - прототип. 2. RF patent 2146586, MKI B 24 V 1/00, 45/00. Grinding method. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I., Borodin V.V. Application 98113502/02 application. 07/15/98. publ. 03/20/2000. Bull. 8 is a prototype.

Claims (1)

Устройство для крепления шлифовального круга, содержащее корпус и переходной фланец с гофрированным элементом, отличающееся тем, что гофрированный элемент выполнен в виде двух тарельчатых пружин, установленных с торцов переходного фланца и закрепленных с помощью дополнительной гайки, причем один из торцов переходного фланца и наружный буртик корпуса снабжены планками, установленными в пазах, выполненных симметрично с двух сторон в основании одной из тарельчатых пружин, а между корпусом и переходным фланцем расположена втулка, жестко скрепленная с корпусом. A device for attaching a grinding wheel comprising a housing and a transition flange with a corrugated element, characterized in that the corrugated element is made in the form of two disk springs installed from the ends of the transition flange and secured with an additional nut, one of the ends of the transition flange and the outer flange of the case equipped with slats installed in grooves made symmetrically on both sides at the base of one of the disk springs, and a sleeve is rigidly located between the housing and the adapter flange Mounts with the case.
RU2001108950A 2001-04-04 2001-04-04 Apparatus for mounting grinding disc RU2188118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108950A RU2188118C1 (en) 2001-04-04 2001-04-04 Apparatus for mounting grinding disc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108950A RU2188118C1 (en) 2001-04-04 2001-04-04 Apparatus for mounting grinding disc

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2188118C1 true RU2188118C1 (en) 2002-08-27

Family

ID=20248002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108950A RU2188118C1 (en) 2001-04-04 2001-04-04 Apparatus for mounting grinding disc

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188118C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6149506A (en) Lapping apparatus and method for high speed lapping with a rotatable abrasive platen
US6102777A (en) Lapping apparatus and method for high speed lapping with a rotatable abrasive platen
US5816901A (en) Method of resurfacing a vehicles's braking rotors and drums
EP1680271B1 (en) Lapping system and process for a working metal surface
JP4999560B2 (en) Wheel spindle device for grinding machine
JP2007517675A (en) Grinding wheel for roll grinding and roll grinding method
EP0868976A2 (en) Lapping apparatus and method for high speed lapping with a rotatable abrasive platen
EP3473364B1 (en) Saw blade with cutting tips
RU2188118C1 (en) Apparatus for mounting grinding disc
US5091670A (en) Ultrasonic motor
RU2188117C1 (en) Apparatus for mounting grinding disc
US20180202598A1 (en) Cold flow machine anchoring
RU2146586C1 (en) Method of grinding
JP2001025948A (en) Spherical grinding wheel
JP3631857B2 (en) Wire saw
RU2204471C2 (en) Method for abrasive working of grooves and other surfaces
RU2261793C1 (en) Abrasion-diamond tool
RU2199419C2 (en) Apparatus for blade-abrasive working
US11931866B2 (en) Grinding wheel assembly
RU2201326C1 (en) Apparatus for mounting grinding wheels
RU2261788C1 (en) Method of abrasion-diamond working by flexible tool
RU2188116C1 (en) Apparatus for mounting grinding disc
RU2449873C1 (en) Device for vibration surface grinding
RU2164851C1 (en) Grinding method
RU2164852C1 (en) Device for vibration abrasive machining