RU2201315C2

RU2201315C2 - Method for turning and abrasive working

Info

Publication number: RU2201315C2
Application number: RU2001110908A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Степанов; Б.И. Афанасьев; А.И. Тиняков; А.И. Поляков; В.В. Бородин
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2003-03-27

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly combination type turning and abrasive working of outer cylindrical surfaces of parts such as shafts. SUBSTANCE: method comprises steps of rotating part whose one end is mounted in spindle of machine tool; working part by means of turning unit and radially moved abrasive unit; simultaneously moving both members along rotation axis of part; mounting other end of worked part in guiding sleeve; using for finish abrasive working abrasive blocks movably mounted in rack strips by means of "dovetail" joint; providing engagement of rack strips with central spiral disc. Said disc engages with small cone pinion of radial drive for tuning abrasive blocks. At turning process abrasive blocks serve as movable rest. EFFECT: enhanced efficiency and quality of working. 2 cl, 3 dwg _

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам совмещенной токарно-абразивной обработки наружных цилиндрических поверхностей деталей типа валов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods of combined turning and abrasive machining of the outer cylindrical surfaces of parts such as shafts.

Известен способ токарно-абразивной обработки цилиндрических поверхностей, при котором осуществляют вращение детали, установленной одним концом в шпинделе станка, и ее обработку токарной и радиально перемещаемой абразивной частями, которые одновременно перемещают вдоль оси вращения детали. There is a method of turning and abrasive machining of cylindrical surfaces, in which the part mounted at one end in the machine spindle is rotated and machined by turning and radially moved abrasive parts that are simultaneously moved along the axis of rotation of the part.

Недостатком является то, что способ не обеспечивает высокого качества, которое проявляется в повышенной волнистости и кривизне обрабатываемых нежестких валов, возникающих из-за отсутствия, например, поддерживающего люнета и направляющей втулки заднего центра. Это увеличивает брак и снижает производительность. The disadvantage is that the method does not provide high quality, which is manifested in increased undulation and curvature of the processed non-rigid shafts arising from the absence, for example, of a supporting rest and a guide sleeve of the rear center. This increases rejects and reduces productivity.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение производительности и качества обработки, снижение волнистости и кривизны обрабатываемой поверхности за счет применения совмещенной обработки резанием лезвийным и самоцентрирующим абразивным инструментами, где последний выполняет роль люнета. The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, increasing productivity and quality of processing, reducing the waviness and curvature of the treated surface through the use of combined cutting with blade and self-centering abrasive tools, where the latter acts as a lunette.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа токарно-абразивной обработки цилиндрических поверхностей, включающего вращение детали, установленной одним концом в шпинделе станка, и ее обработку токарной и радиально перемещаемой абразивной частями, которые одновременно перемещают вдоль оси вращения детали, при этом другой конец обрабатываемой детали устанавливают в направляющей втулке, а в качестве абразивной части при чистовой обработке используют абразивные бруски, которые посредством соединения типа "ласточкин хвост" подвижно устанавливают на реечных планках, входящих в зацепление с центральным спиральным диском, находящимся, в свою очередь, в зацеплении с малой конической шестерней радиального привода настройки абразивных брусков, при этом в процессе токарной обработки указанные бруски выполняют функцию подвижного люнета. The problem is solved using the proposed method for turning and abrasive machining of cylindrical surfaces, including the rotation of the part installed at one end in the machine spindle, and its processing by turning and radially moved abrasive parts that are simultaneously moved along the axis of rotation of the part, while the other end of the workpiece is set in the guide sleeve, and as the abrasive part during finishing use abrasive bars, which by means of a swallow Article "movably mounted on rack rails, engaging with a central spiral disk located, in turn, meshes with the small bevel gear drive radial adjustment of the abrasive bars, wherein during said turning bars perform the function of the movable backrest.

Кроме того, в процессе обработки на абразивные бруски воздействуют с радиальным усилием для возможности их радиальной подачи путем закрепления на подпружиненных в осевом направлении металлических подушках, которые подвижно устанавливают на поверхности, расположенной под углом к оси вращения обрабатываемой детали. In addition, during processing, the abrasive bars are acted with a radial force to be able to radially feed them by fixing on axially spring-loaded metal pads, which are movably mounted on a surface located at an angle to the axis of rotation of the workpiece.

Сущность способа поясняется чертежами. The essence of the method is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации способа токарно-абразивной обработки, продольный разрез; на фиг.2 - вид по А на фиг.1; на фиг.3 - вид по Б на фиг.1. In FIG. 1 shows a device for implementing a method of turning and abrasive machining, a longitudinal section; figure 2 is a view along a in figure 1; figure 3 is a view according to B in figure 1.

Способ токарно-абразивной обработки осуществляют следующим образом. The method of turning and abrasive processing is as follows.

Устройство устанавливается на суппорт токарно-винторезного станка и включает в себя обрабатывающую головку (корпус) 1, установленную в ней лезвийную режущую часть (блок) 2 с резцами, упругую абразивную часть 3 с радиально перемещаемыми абразивными брусками 4, выполняющими роль подвижного люнета и закрепленными подвижно с помощью "ласточкиного хвоста" на реечных планках 5, которые входят в зацепление с центральным спиральным диском 6. При этом спиральный диск 6, в свою очередь, входит в зацепление с малой конической шестерней 7 радиального привода настройки брусков 4. The device is mounted on a support of a screw-cutting lathe and includes a machining head (case) 1, a blade cutting part (block) 2 mounted in it with cutters, an elastic abrasive part 3 with radially movable abrasive bars 4, acting as a movable lunette and fixed movably using the "dovetail" on the rack bars 5, which mesh with the central spiral disk 6. Moreover, the spiral disk 6, in turn, engages with a small bevel gear 7 radial when ode settings 4 bars.

Кроме того, для создания постоянного радиального усилия и возможности автоматической радиальной подачи брусков 4 в процессе обработки абразивные бруски 4 закреплены на металлических подушках 8, которые подвижно установлены на поверхности 9, расположенной под острым углом относительно оси вращения детали 10 и принадлежащей планки 5, и отжимаются от корпуса 1 в осевом направлении упругими элементами - пружинами 11. In addition, to create a constant radial force and the possibility of automatic radial feeding of the bars 4 during processing, the abrasive bars 4 are mounted on metal cushions 8, which are movably mounted on the surface 9, located at an acute angle relative to the axis of rotation of the part 10 and belonging to the strap 5, and are wrung out from the housing 1 in the axial direction by elastic elements - springs 11.

Деталь (вал) 10 устанавливается одним концом в шпинделе станка, а другим - в направляющей втулке 12. Диаметр втулки 12 не превышает диаметр обрабатываемой детали 10 после токарной обработки лезвийным инструментом. Part (shaft) 10 is installed at one end in the spindle of the machine, and the other in the guide sleeve 12. The diameter of the sleeve 12 does not exceed the diameter of the workpiece 10 after turning with a blade tool.

Резцы в режущей части (блоке) 2 предварительно настраиваются на размер обработки с учетом последующей абразивной обработки с помощью винтов 13. Абразивные бруски 4 упругой абразивной части 3 также предварительно устанавливаются на заданный размер обработки. The cutters in the cutting part (block) 2 are pre-adjusted to the processing size, taking into account the subsequent abrasive processing using screws 13. The abrasive bars 4 of the elastic abrasive part 3 are also pre-set to the specified processing size.

Установка брусков 4 на размер обработки производится вручную путем вращения ключа (не показан), который вставляется в квадратное отверстие малой конической шестерни 7. При этом вращается центральный спиральный диск 6, входящий в зацепление с одной стороны с шестерней 7 и с другой - с реечными планками 5. Такая конструкция привода радиальной настройки позволяет осуществить самоцентрирование брусков и использовать их в качестве подвижной опоры - люнета, повышающего точность обработки. The bars 4 are set to the machining size by manually rotating the key (not shown), which is inserted into the square hole of the small bevel gear 7. In this case, the central spiral disk 6 is engaged, which engages on one side with gear 7 and on the other with rack bars 5. This design of the radial adjustment drive allows the self-centering of the bars and use them as a movable support - a rest, increasing the accuracy of processing.

До начала обработки резцы режущей части (блока) 2 охватывают деталь 10, а абразивные бруски - направляющую втулку 12. Упругие элементы (пружины) 11 сжаты. Before the start of processing, the cutters of the cutting part (block) 2 cover the part 10, and the abrasive bars - the guide sleeve 12. The elastic elements (springs) 11 are compressed.

Включается СОЖ, вращение детали и продольная подача устройства. Резцы режущей части (блока) 2 начинают обрабатывать деталь 10. Абразивные бруски 4 перемещаются по направляющей втулке 12. Функция абразивных брусков 4 в данный момент заключается в удержании детали 10 через втулку 12 от смещения вследствие действия сил резания токарной обработки, т.е. - роль подвижного люнета. It includes coolant, part rotation and longitudinal feed of the device. The cutters of the cutting part (block) 2 begin to process the part 10. The abrasive bars 4 move along the guide sleeve 12. The function of the abrasive bars 4 at the moment is to hold the part 10 through the sleeve 12 from displacement due to the action of the cutting forces of the turning, i.e. - the role of a mobile lunette.

По прошествии определенного промежутка времени резцы режущей части (блока) 2 создают участок поверхности определенной длины с заданной точностью и за счет предварительно выставленного размера обработки продолжают процесс резания с заданной точностью. Упругая абразивная часть 3 с брусками 4, находящаяся в одной головке 1 с токарной частью 2, начинает абразивную обработку детали 10. При этом переход брусков 4 на деталь 10 происходит плавно, так как минимальный диаметр направляющей втулки 12 не превышает по величине диаметр детали 10 после токарной обработки. After a certain period of time, the cutters of the cutting part (block) 2 create a surface area of a certain length with a given accuracy and, due to the previously set processing size, continue the cutting process with a given accuracy. The elastic abrasive part 3 with the bars 4, located in the same head 1 with the turning part 2, begins the abrasive processing of the part 10. In this case, the transition of the bars 4 to the part 10 proceeds smoothly, since the minimum diameter of the guide sleeve 12 does not exceed the diameter of the part 10 after turning.

По мере абразивной обработки бруски изнашиваются и за счет пружин 11 и наклонной поверхности 9, принадлежащей рейке 5, будет осуществляться автоматическая радиальная подача брусков 4. Ограничение осевого перемещения брусков 4 под действием пружин 11 производится крышкой 14. In the process of abrasive processing, the bars wear out and due to the springs 11 and the inclined surface 9 belonging to the rail 5, an automatic radial feeding of the bars 4 will be carried out. The axial movement of the bars 4 under the action of the springs 11 is limited by the cover 14.

Сочетание ручной радиальной подачи при предварительной самоцентрирующей установке абразивных брусков 4 с автоматической - позволяет создавать постоянное радиальное усилие прижима инструмента к детали и обеспечивать стабильную абразивную обработку. The combination of manual radial feed during preliminary self-centering installation of abrasive bars 4 with automatic allows you to create a constant radial force of pressing the tool to the part and ensure stable abrasive processing.

Пример. Деталь - вал ⌀ 41 мм вращается при частоте 1000 об/мин, подача S_пp= 1,4 мм/об. С момента включения вращения детали устройство начинает перемещаться в направлении подачи S_пр от направляющей втулки к шпинделю станка.Example. Detail - the shaft ⌀ 41 mm rotates at a frequency of 1000 rpm, feed S _pp = 1.4 mm / rev. From the moment of turning on the rotation of the part, the device begins to move in the feed direction S _ol from the guide sleeve to the machine spindle.

Предлагаемый способ токарно-абразивной обработки позволяет расширить технологические возможности, повысить производительность и качество обработки, снизить волнистость и кривизну обрабатываемой поверхности за счет применения совмещенной обработки резанием лезвийным и абразивным инструментами, а также увеличить режимы обработки и повысить стойкость инструмента благодаря самоцентрированию абразивных брусков и работы их в качестве подвижного люнета и путем обеспечения лучшего охлаждения. The proposed method of turning and abrasive processing allows you to expand technological capabilities, increase productivity and quality of processing, reduce the waviness and curvature of the treated surface by using combined cutting with blade and abrasive tools, as well as increase processing modes and increase tool life due to self-centering of abrasive bars and their work as a mobile backrest and by providing better cooling.

Claims

1. The method of turning and abrasive machining of cylindrical surfaces, comprising rotating a part mounted at one end in a machine spindle, and machining it with turning and radially moved abrasive parts that are simultaneously moved along the axis of rotation of the part, characterized in that the other end of the workpiece is installed in the guide sleeve, and as the abrasive part during finishing use abrasive bars, which by means of a dovetail connection are movably mounted on a rack the gears engaged with the central spiral disk, which, in turn, is engaged with the small bevel gear of the radial drive for setting the abrasive bars, while in the process of turning the said bars perform the function of a movable lunette.

2. The method according to p. 1, characterized in that during processing the abrasive bars are acted with a radial force to ensure that they can be radially fed by fixing on axially spring-loaded metal pillows, which are movably mounted on a surface located at an angle to the axis of rotation the workpiece.