RU2205100C1 - Intermittent grinding method - Google Patents

Intermittent grinding method Download PDF

Info

Publication number
RU2205100C1
RU2205100C1 RU2001133177/02A RU2001133177A RU2205100C1 RU 2205100 C1 RU2205100 C1 RU 2205100C1 RU 2001133177/02 A RU2001133177/02 A RU 2001133177/02A RU 2001133177 A RU2001133177 A RU 2001133177A RU 2205100 C1 RU2205100 C1 RU 2205100C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
grinding wheel
axis
relative
spindle
Prior art date
Application number
RU2001133177/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.С. Степанов
Б.И. Афанасьев
Д.Л. Кобзев
Д.С. Фомин
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 RU2001133177/02A priority Critical patent/RU2205100C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205100C1 publication Critical patent/RU2205100C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

FIELD: deep circumferential grinding of parts of hard-to-grind materials having trend for occurring flaws such as burnouts and microcracking. SUBSTANCE: method is realized with use of builtup grinding wheel mounted by acute angle relative to plane normal to spindle rotation axis. Method comprises steps of imparting to grinding wheel rotation and motion relative to worked article; using grinding wheel having at least three abrasive discs; mounting disc axes with eccentricity value ε of geometrical axis of spindle by means of eccentric rings with opening shifted by value ε relative to their outer surface; placing symmetry axes of abrasive discs by the same central angles one relative to another. EFFECT: lowered grinding temperature, enhanced strength and size stability of tool due to eccentric mounting of abrasive discs of grinding wheel by inclination angle, enhanced efficiency, improved grinding quality. 5 dwg

Description

Изобретение относится к глубинному периферийному шлифованию трудношлифуемых материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин. The invention relates to deep peripheral grinding of hard-to-grind materials susceptible to defect formation in the form of burns and microcracks.

Известен способ профильного алмазного шлифования, при котором кругу сообщается вращение, а заготовке - продольная подача, при этом ось вращения круга смещена от его геометрической оси на расстояние h>t/2, где t - глубина шлифования за один проход [1]. A known method of profile diamond grinding, in which rotation is communicated to the wheel, and longitudinal feed is supplied to the workpiece, while the axis of rotation of the wheel is offset from its geometric axis by a distance h> t / 2, where t is the grinding depth in one pass [1].

Недостатком способа является неуравновешенность процесса обработки, которая увеличивается с каждым оборотом круга и приводит к вибрациям и, как следствие, к снижению качества обрабатываемой поверхности и производительности. The disadvantage of this method is the imbalance of the processing process, which increases with each revolution of the circle and leads to vibrations and, as a result, to a decrease in the quality of the processed surface and productivity.

Известен способ прерывистого шлифования, при котором шлифовальному кругу сообщают вращение и перемещение относительно обрабатываемого изделия, причем круг составлен из нескольких отрезных кругов, и устанавливают его под углом (выбираемый по приведенной формуле) к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при этом правку по мере затупления и засаливания круга производят при нулевом угле наклона [2]. A known method of intermittent grinding, in which the grinding wheel is informed of the rotation and movement relative to the workpiece, and the wheel is composed of several cutting wheels, and set it at an angle (selected by the above formula) to a plane perpendicular to the axis of rotation, while editing as it becomes dull and salting of the circle is carried out at a zero angle of inclination [2].

Недостатком известного способа является сравнительно высокий расход абразивного инструмента, так как после износа каких-либо участков составного круга приходится удалять абразивный слой по всему периферийному профилю, при этом по мере обработки неуравновешенность процесса увеличивается, что приводит к вибрациям и, как следствие, к снижению качества обрабатываемой поверхности и производительности. The disadvantage of this method is the relatively high consumption of the abrasive tool, since after wear of any sections of the composite wheel, it is necessary to remove the abrasive layer along the entire peripheral profile, while the process imbalance increases during processing, which leads to vibrations and, as a consequence, to a decrease in quality surface finish and performance.

Задачей изобретения является повышение точности и производительности обработки, уменьшение температуры шлифования и расхода абразивного инструмента благодаря изменению кинематики процесса абразивной обработки. The objective of the invention is to increase the accuracy and productivity of processing, reducing the grinding temperature and consumption of the abrasive tool due to a change in the kinematics of the abrasive process.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа прерывистого шлифования, при котором составному шлифовальному кругу, установленному под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, сообщают вращение и перемещение относительно обрабатываемого изделия, при этом берут круг, который составлен из нескольких (не менее трех) абразивных дисков, и устанавливают оси последних эксцентрично с эксцентриситетом ε геометрической оси шпинделя с помощью специальных эксцентричных колец со смещенным относительно наружной поверхности эксцентриситетом ε отверстия, причем оси симметрии эксцентричных абразивных дисков располагают под равными центральными углами друг к другу, кроме того, величину эксцентриситета назначают, исходя из формулы ε>h, где h - припуск под шлифование. The problem is solved using the proposed method of intermittent grinding, in which a composite grinding wheel, set at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation of the spindle, is informed of the rotation and movement relative to the workpiece, while taking a circle that is composed of several (at least three) abrasive discs, and set the axis of the latter eccentrically with an eccentricity ε of the geometrical axis of the spindle using special eccentric rings offset from the surface of the hole with an eccentricity ε of the hole, and the axis of symmetry of the eccentric abrasive discs being placed at equal central angles to each other, in addition, the eccentricity value is assigned based on the formula ε> h, where h is the grinding allowance.

На фиг. 1 схематично изображен инструмент для осуществления предлагаемого способа прерывистого шлифования, вид сбоку, продольный разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 - то же, вид спереди по А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема обработки по предлагаемому способу, в зоне резания находится абразивный диск 2; на фиг. 4 - развертка следа круга на обрабатываемой поверхности; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a tool for implementing the proposed method of intermittent grinding, side view, longitudinal section along BB in FIG. 2; in FIG. 2 is the same, front view along A in FIG. 1; in FIG. 3 is a processing diagram of the proposed method, in the cutting zone is an abrasive disk 2; in FIG. 4 - scan trace of the circle on the surface; in FIG. 5 is a section along BB in FIG. 1.

По предлагаемому способу прерывистого шлифования инструмент и устройство для его крепления работают следующим образом. According to the proposed method of intermittent grinding, the tool and the device for its fastening work as follows.

Шлифовальный круг составляют из нескольких (не менее трех) абразивных дисков 1, 2, 3, количество которых определяется шириной шлифуемой поверхности и необходимой производительностью. The grinding wheel is made up of several (at least three) abrasive discs 1, 2, 3, the number of which is determined by the width of the surface to be grinded and the required performance.

Составленный таким образом круг устанавливается на шпинделе 4 под острым углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, с помощью крепежных фланцев 5 со скошенными торцами, проставочных шайб 6 и гайки 7. Абразивные диски 1, 2, 3 могут располагаться как параллельно, так и наклонно к плоскости, перпендикулярной к оси вращения, при этом плавное регулирование угла α наклона дисков осуществляется с помощью взаимного поворота фланцев 5, у которых скошенные торцы выполнены под углом αmax/2, причем поворот одного фланца с одного торца на какой-то угол относительно оси шпинделя должен соответствовать повороту на такой же угол другого фланца с другого торца составного круга.The circle thus formed is mounted on the spindle 4 at an acute angle α to the plane perpendicular to the axis of rotation, using fastening flanges 5 with beveled ends, spacers 6 and nuts 7. Abrasive discs 1, 2, 3 can be located both parallel and inclined to the plane perpendicular to the axis of rotation, while the smooth adjustment of the angle α of the inclination of the disks is carried out by mutual rotation of the flanges 5, in which the beveled ends are made at an angle α max / 2, and the rotation of one flange from one end to some angle The ol relative to the axis of the spindle should correspond to rotation by the same angle of the other flange from the other end of the composite circle.

Проставочные шайбы 6, толщина которых влияет на теплонапряженность процесса шлифования, принимаются высотой, равной не более половины высоты абразивного диска. Spacer washers 6, the thickness of which affects the heat intensity of the grinding process, are taken with a height equal to not more than half the height of the abrasive disk.

Увеличение угла α наклона круга положительно влияет на бесприжоговость обработки трудношлифуемых материалов, склонных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин. An increase in the angle α of the inclination of the circle has a positive effect on the free running of hard-to-grind materials that are prone to defect formation in the form of burns and microcracks.

Другой особенностью конструкции составного круга является эксцентричная установка абразивных дисков 1, 2, 3 на шпинделе 4. Абразивный диск 1 устанавливают на шпинделе 4 с помощью специального эксцентричного кольца 8, у которого ось отверстия смещена на величину эксцентриситета ε относительно наружной поверхности, диск 2 - с помощью кольца 9 и диск 3 - с помощью кольца 10 и т. д. При этом оси симметрии эксцентрично установленных абразивных дисков располагают под равными центральными углами β=360o/n друг к другу, где n - количество абразивных дисков. Например, в составленном из трех дисков круге ось симметрии Г1Ош первого диска располагают под центральным углом β=120o к осям симметрии Г2Ош второго диска и Г3Ош - третьего (см. фиг. 2).Another design feature of the compound wheel is the eccentric installation of the abrasive disks 1, 2, 3 on the spindle 4. The abrasive disk 1 is mounted on the spindle 4 using a special eccentric ring 8, in which the axis of the hole is offset by the amount of eccentricity ε relative to the outer surface, the disk 2 - with using ring 9 and disk 3 - using ring 10, etc. In this case, the axis of symmetry of the eccentrically mounted abrasive disks are placed at equal central angles β = 360 o / n to each other, where n is the number of abrasive disks. For example, in a circle made up of three discs, the axis of symmetry Г 1 О ш of the first disk is positioned at a central angle β = 120 o to the axis of symmetry Г 2 О ш of the second disk and Г 3 О ш - of the third one (see Fig. 2).

При сборке составного круга установка эксцентричных абразивных дисков под равными центральными углами β друг к другу может быть осуществлена, например, с помощью продольных меток Ж1, Ж2, Ж3 (см. фиг. 5), которые наносят на шпинделе 4.When assembling a composite wheel, the installation of eccentric abrasive disks at equal central angles β to each other can be carried out, for example, using longitudinal marks Ж 1 , Ж 2 , Ж 3 (see Fig. 5), which are applied to spindle 4.

В крайнем рабочем положении, например, диска 2 (см. фиг. 3) его ось O2-O2 (см. фиг. 1) смещена на расстояние ε от его геометрической оси Ош- Ош, причем ε>h, где h - общий припуск, оставляемый под шлифование. Другое крайнее положение этого диска, когда он находится вне контакта с заготовкой и повернут на 180o относительно оси Ошш шпинделя. Как видно на фиг. 3, второй абразивный диск контактирует с обрабатываемой поверхностью по дуге Г2Д2, через β= 360/n= 120o поворота шпинделя в контакт с заготовкой войдет третий диск участком Г3Д3, затем - первый диск участком Г1Д1 и т. д. (см. фиг. 4). Таким образом сформирована прерывистая периферийная режущая поверхность сборного круга, способствующая снижению температуры шлифования.In the extreme working position, for example, of the disk 2 (see Fig. 3) its axis O 2 -O 2 (see Fig. 1) is shifted by a distance ε from its geometric axis O W - O W , and ε> h, where h is the total allowance left for grinding. Another extreme position of this disk, when it is out of contact with the workpiece and rotated 180 o relative to the axis O W - O W spindle. As seen in FIG. 3, the second abrasive disk contacts the surface to be machined along the arc G 2 D 2 , through β = 360 / n = 120 o the rotation of the spindle, the third disk will enter into contact with the workpiece section G 3 D 3 , then the first disk section G 1 D 1 and etc. (see Fig. 4). In this way, an intermittent peripheral cutting surface of the assembly wheel is formed, contributing to a reduction in grinding temperature.

После износа профиля каждого диска на участках Г1Д1, Г2Д2, Г3Д3 их поворачивают вокруг оси Ошш на угол
αд = arccos[(D-2h)/D]
пользуясь шкалой 11, нанесенной на кольцах 8, 9, 10, и продолжают шлифование.
After the profile of each disk is worn in sections G 1 D 1 , G 2 D 2 , G 3 D 3, they are rotated around the axis O w -O w
α d = arccos [(D-2h) / D]
using the scale 11, applied on the rings 8, 9, 10, and continue grinding.

При соблюдении указанных условий круг работает не всей периферийной поверхностью, а небольшими участками Г1Д1, Г2Д2, Г3Д3. Поэтому сначала изнашиваются эти участки, а затем в работу вводятся (при повороте дисков на угол αд) другие, еще не изношенные участки и т. д. Это позволяет поддерживать достаточно высокую и одинаковую точность большой партии деталей благодаря шлифованию без дополнительного восстановления профиля круга и способствует уменьшению расхода абразива.Under these conditions, the circle does not work on the entire peripheral surface, but in small sections G 1 D 1 , G 2 D 2 , G 3 D 3 . Therefore, these sections wear out first, and then other (not worn out sections, etc. ) are introduced into the work (when the disks are turned through the angle α d ). This allows maintaining a sufficiently high and identical accuracy of a large batch of parts due to grinding without additional restoration of the profile of the circle and helps reduce abrasive consumption.

Следует отметить, что круг с изношенными участками профиля может быть многократно использован для предварительного шлифования при последовательной замене более изношенных участков менее изношенными. При этом общая глубина шлифования должна быть меньше высоты профиля, оставшегося на рабочем участке круга. It should be noted that a circle with worn sections of the profile can be repeatedly used for preliminary grinding with the successive replacement of more worn sections with less worn ones. In this case, the total grinding depth should be less than the height of the profile remaining on the working area of the wheel.

По мере эксплуатации круга длина дуги контактов выступов дисков с обрабатываемой поверхностью увеличивается благодаря самозатачиванию, и процесс прерывистого шлифования стабилизируется: уменьшаются вибрации, снижается теплонапряженность, улучшается качество поверхности, увеличивается съем металла и производительность. As the circle is used, the arc length of the contacts of the protrusions of the disks with the surface being machined increases due to self-sharpening, and the intermittent grinding process stabilizes: vibration decreases, heat stress decreases, surface quality improves, metal removal and productivity increase.

Пример. Проводили обработку образцов из стали 12Х18Н10Т (HRC 65...75) составным кругом из трех электрокорундовых 24А25СМ17К43 дисков ПП 200x10x32 по ГОСТ 2424-83, наклоненных под углом α=6o, на плоскошлифовальном станке мод. 3Е711ИВ. Припуск под шлифование - 0,3 мм. Диски были установлены с эксцентриситетом ε=0,5 мм, при этом оси симметрии дисков располагались под углом β=360o/3=120o друг к другу. Продольный зазор между дисками выдерживался с помощью проставочных шайб толщиной 5 мм. Режимы обработки: скорость вращения инструмента - 35 м/с, скорость продольной подачи детали - 30 м/мин, глубина резания за один проход t=0,03 мм. Охлаждающая жидкость - эмульсия.Example. Samples were processed from steel 12X18H10T (HRC 65 ... 75) with a composite circle of three electrocorundum 24A25CM17K43 PP disks 200x10x32 according to GOST 2424-83, inclined at an angle α = 6 o , on a surface grinding machine mod. 3E711IV. The grinding allowance is 0.3 mm. The disks were installed with an eccentricity ε = 0.5 mm, while the axis of symmetry of the disks were located at an angle β = 360 o / 3 = 120 o to each other. The longitudinal clearance between the discs was maintained with 5 mm spacers. Processing modes: tool rotation speed - 35 m / s, part feed longitudinal speed - 30 m / min, cutting depth in one pass t = 0.03 mm. Coolant - emulsion.

Абразивная обработка по предлагаемому способу прерывистого шлифования позволила в 2...2,5 раза увеличить глубину резания по сравнению с традиционным, при которой получена качественная обработанная поверхность требуемой шероховатости (Ra = 0,63 мкм) без прижогов и микротрещин, благодаря осциллирующей зоны резания и уменьшить в 2...2,4 раза расход абразива. Abrasive processing according to the proposed method of intermittent grinding made it possible to increase the cutting depth by 2 ... 2.5 times in comparison with the traditional one, in which a high-quality machined surface of the required roughness (Ra = 0.63 μm) was obtained without burns and microcracks due to the oscillating cutting zone and reduce the consumption of abrasive by 2 ... 2.4 times.

Изменение кинематики процесса шлифования путем эксцентричного крепления абразивных дисков составного круга и установки их под углом к оси вращения снижает температуру шлифования, повышает размерную и общую стойкость инструмента, производительность и качество обработки. Changing the kinematics of the grinding process by eccentric fastening the abrasive discs of the composite wheel and installing them at an angle to the axis of rotation reduces the grinding temperature, increases the dimensional and overall tool life, productivity and quality of processing.

Источники информации
1. А. с. 1742038 СССР, МКИ В 24 В 1/00. Способ профильного шлифования.
Sources of information
1. A. p. 1742038 USSR, MKI V 24 V 1/00. The method of profile grinding.

2. Патент 2123925 РФ, МКИ В 24 В 1/00, 5/02, 7/02. Способ прерывистого шлифования. Степанов Ю. С., Афанасьев Б. И., Бородин В. В. Заявка 98102725/02, заявл. 16.02.98, опубл. 27.12.98. Бюл. 36 - прототип. 2. Patent 2123925 of the Russian Federation, MKI B 24 V 1/00, 5/02, 7/02. Discontinuous grinding method. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I., Borodin V.V. Application 98102725/02, decl. 02.16.98, publ. 12/27/98. Bull. 36 is a prototype.

Claims (1)

Способ прерывистого шлифования, включающий сообщение составному шлифовальному кругу, установленному под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения шпинделя, вращения и перемещения относительно обрабатываемого изделия, отличающийся тем, что используют шлифовальный круг, составленный из не менее трех абразивных дисков, оси которых установлены эксцентрично геометрической оси шпинделя с эксцентриситетом ε посредством эксцентричных колец со смещенным на величину ε относительно наружной поверхности отверстием, при этом оси симметрии абразивных дисков располагают под равными центральными углами друг к другу, а величину эксцентриситета ε выбирают из условия ε>h, где h - общий припуск под шлифование. Discontinuous grinding method, comprising communicating to a composite grinding wheel set at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation of the spindle, rotation and movement relative to the workpiece, characterized in that they use a grinding wheel composed of at least three abrasive disks, the axes of which are mounted eccentrically geometric the axis of the spindle with eccentricity ε by means of eccentric rings with a hole offset by a value ε from the outer surface, with the symmetries of the abrasive discs are placed at equal central angles to each other, and the eccentricity ε is chosen from the condition ε> h, where h is the total allowance for grinding.
RU2001133177/02A 2001-12-06 2001-12-06 Intermittent grinding method RU2205100C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133177/02A RU2205100C1 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Intermittent grinding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133177/02A RU2205100C1 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Intermittent grinding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2205100C1 true RU2205100C1 (en) 2003-05-27

Family

ID=20254633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001133177/02A RU2205100C1 (en) 2001-12-06 2001-12-06 Intermittent grinding method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205100C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2205100C1 (en) Intermittent grinding method
KR20040081880A (en) A PCD Temp Cutter And Processing Method
RU2205743C1 (en) Builtup intermittent grindng wheel with axially shifted cutting layer
RU2205101C1 (en) Method for making intermittent grinding wheel
RU2205744C1 (en) Builtup intermittent grinding wheel
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2201331C2 (en) Flexible embracing abrasive tool for working eccentric shafts and screws
RU2155123C1 (en) Honing method
RU2204471C2 (en) Method for abrasive working of grooves and other surfaces
RU2239544C1 (en) Combination type grinding and strengthening tool
RU2176179C2 (en) Method of grinding screws with unifilar grinding wheel
RU2203174C2 (en) Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel
RU2273551C1 (en) Abrasive-diamond tool for electric contact gear honing with use of impregnator
RU2155662C2 (en) Method of surface grinding by sectional intermittent wheel
RU2167759C1 (en) Buildup multistrand grinding wheel
RU2170655C1 (en) Disc-type single-strand wheel for grinding screws
RU2162400C2 (en) Method of surface grinding
RU2230651C1 (en) Combination type method for needle-abrasive working
RU2273552C1 (en) Toothed diamond-abrasive tool with impregnator
RU2239534C1 (en) Combination needle-abrasive working method
RU2191677C1 (en) Grinding wheel forming method
RU2273550C1 (en) Method for oscillation type finishing of teeth
RU2237571C1 (en) Combined needle-abrasive tool
RU2155661C2 (en) Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface
RU2253561C1 (en) Combination type grinding and honing tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031207