RU2207240C2 - Method surface polishing - Google Patents

Method surface polishing Download PDF

Info

Publication number
RU2207240C2
RU2207240C2 RU2001123493/02A RU2001123493A RU2207240C2 RU 2207240 C2 RU2207240 C2 RU 2207240C2 RU 2001123493/02 A RU2001123493/02 A RU 2001123493/02A RU 2001123493 A RU2001123493 A RU 2001123493A RU 2207240 C2 RU2207240 C2 RU 2207240C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
grinding wheel
mandrel
circle
angle
Prior art date
Application number
RU2001123493/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001123493A (en
Inventor
Ю.С. Степанов
Б.И. Афанасьев
В.В. Бородин
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 RU2001123493/02A priority Critical patent/RU2207240C2/en
Publication of RU2001123493A publication Critical patent/RU2001123493A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207240C2 publication Critical patent/RU2207240C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering technology, particularly, abrasive finishing of any surfaces. SUBSTANCE: method includes rotation of cylindrical blanks and installation of grinding wheel on arbor. To obtain oscillating in blank longitudinal direction polishing, grinding wheel is installed by means of bearing on arbor with rotation from blank due to friction forces and oscillation of grinding wheel working layer along arbor axis. Two kinds of operating conditions are provided: rotation of grinding wheel at speed of blank rotation and at lower speed. Said operating conditions are effected due to special installation of bushing on arbor, or bushing is installed in form of inner race of roller radial needle bearing, or said bearing is fitted on bushing. Axes of external and internal surfaces of bushing are intersecting in symmetry center at angle α. Grinding wheel is made on flexible base. It is installed on outer race of said bearing at angle α to plane perpendicular to arbor rotation axis. For rotation of grinding wheel at speed lower than that of blank, use is made of race truncated at angle α to plane perpendicular to arbor rotation axis. Race is fastened to end face of grinding wheel and slowed down by bell-crank. EFFECT: increased efficiency and quality of polishing, extended production process potentialities and provided variation of trace direction of abrasive worked grain with respect to traces of previous polishing to provide trace pattern and character of microgeometry similar to those in honing and grinding-honing with application of vibration. 4 cl, 6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к абразивной чистовой обработке любых поверхностей. The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to abrasive finishing of any surfaces.

Известен способ и устройство, реализующее этот способ, для полирования поверхностей, включающее корпус со шпинделем, несущим абразивный круг [1]. A known method and device that implements this method for polishing surfaces, comprising a housing with a spindle bearing an abrasive wheel [1].

Недостатком этого способа является низкая производительность, узкие технологические возможности, а именно для обработки вращающихся деталей, и невозможность изменить направление следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следу предыдущей обработки. The disadvantage of this method is the low productivity, narrow technological capabilities, namely for processing rotating parts, and the inability to change the direction of the trail of the processed abrasive grain in relation to the trace of the previous processing.

Известен способ и устройство, реализующее его, для полирования поверхностей, включающее корпус со шпинделем, несущим абразивный круг, причем оно снабжено оправкой с перпендикулярными оси шпинделя направляющими для перемещения корпуса, выполненного подпружиненным относительно оправки и снабженного подпружиненным стержнем, установленным параллельно направляющим с возможностью постоянного контакта со шпинделем, при этом оправка снабжена ограничителями хода корпуса [2]. A known method and device that implements it for polishing surfaces, comprising a housing with a spindle bearing an abrasive wheel, and it is equipped with a mandrel with guides perpendicular to the axis of the spindle for moving the housing, made spring-loaded relative to the mandrel and equipped with a spring-loaded rod mounted parallel to the guides with the possibility of constant contact with a spindle, while the mandrel is equipped with stroke limiters of the housing [2].

Недостатком этого способа является низкая производительность и качество из-за недостаточной скорости круга, узкие технологические возможности, а именно для обработки вращающихся деталей, и невозможность изменить направление следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следу предыдущей обработки. The disadvantage of this method is the low productivity and quality due to insufficient wheel speed, narrow technological capabilities, namely for processing rotating parts, and the inability to change the direction of the trail of the processed abrasive grain relative to the trace of the previous treatment.

Задачей изобретения является повышение производительности и качества обработки, расширение технологических возможностей и обеспечение изменения направления следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следам предыдущей обработки. The objective of the invention is to increase productivity and quality of processing, expanding technological capabilities and providing a change in direction of the trace of the processed abrasive grain in relation to the traces of the previous processing.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа полирования поверхностей, включающего вращение цилиндрических заготовок, при котором шлифовальный круг устанавливают на оправке так, что осуществляют осциллирующее в продольном направлении полирование кругом, установленным посредством подшипника из условия вращения с частотой вращения заготовки за счет сил трения и осцилляции рабочего слоя круга вдоль оси, при этом оправка снабжена втулкой, являющейся внутренним кольцом роликового радиального игольчатого подшипника, либо упомянутый подшипник насажен на втулку, у которой оси наружной и внутренней поверхностей выполнены под углом α и пересекаются в центре симметрии, косыми шайбами, у которых торцы выполнены под углом α друг к другу, шлифовальным кругом, который выполнен на гибкой основе и, который установлен на наружном кольце подшипника под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при этом угол α определяется по формуле
α < arcsin(Вк/Dк), град,
где Вк и Dк - соответственно высота и наружный диаметр абразивного круга.
The problem is solved using the proposed method of polishing surfaces, including the rotation of cylindrical workpieces, in which the grinding wheel is mounted on the mandrel so that polishing in the longitudinal direction is carried out by a circle mounted by means of a bearing from a rotation condition with a workpiece rotation speed due to friction and working oscillations layer of a circle along the axis, while the mandrel is equipped with a sleeve, which is the inner ring of a roller radial needle bearing, о said bearing is mounted on a sleeve, in which the axes of the outer and inner surfaces are made at an angle α and intersect at the center of symmetry, with oblique washers, whose ends are made at an angle α to each other, with a grinding wheel, which is made on a flexible basis and which is installed on the outer ring of the bearing at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation, while the angle α is determined by the formula
α <arcsin (V to / D to ), deg,
where In to and D to - respectively, the height and outer diameter of the abrasive wheel.

При этом обработка может вестись в другом режиме, который осуществляют осциллирующим в продольном направлении кругом, установленным посредством подшипника из условия вращения с частотой, меньше частоты вращения заготовки, за счет торможения круга с помощью специального устройства, которое имеет усеченное под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, кольцо, установленное соосно на оправке с кругом, и двуплечий рычаг, шарнирно в кронштейне установленный на оправке, одним плечом контактирующий с внутренней поверхностью кольца, другое плечо снабжено винтом, ввернутым в оправку, и амортизационной пружиной. In this case, the processing can be carried out in another mode, which is carried out by a circle oscillating in the longitudinal direction, mounted by means of a bearing from a rotation condition with a frequency lower than the workpiece rotation speed, due to braking of the circle using a special device that has been truncated at an angle α to a plane perpendicular rotation axis, a ring mounted coaxially on the mandrel with a circle, and a two-arm lever pivotally mounted on the mandrel in the bracket, in contact with the inner surface of the ring with one shoulder, the other shoulder is equipped with a screw screwed into the mandrel, and a damping spring.

Кроме того, оправка устанавливается на расстоянии Н от обрабатываемой поверхности, меньшем, чем радиус круга, и вращается с частотой No, определяемыми по формулам
Н = 0,5[(Dк2к2)1/2]-Вк tg α, мм;
No ≥ Nд[2πDк/Lmax], мин-1,
где Nд - частота вращения заготовки, мин-1;
Lmax - максимальная дуга контакта круга и заготовки, мм.
In addition, the mandrel is installed at a distance N from the work surface, less than the radius of the circle, and rotates with a frequency N o determined by the formulas
H = 0.5 [(D to 2 + B to 2 ) 1/2 ] -B to tan α, mm;
N o ≥ N d [2πD k / L max ], min -1 ,
where N d - the rotation frequency of the workpiece, min -1 ;
L max - maximum arc of contact between the circle and the workpiece, mm.

На фиг. 1 изображена схема обработки и устройство, реализующее предлагаемый способ, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг.4 - общий вид устройства, круг повернут на 90o по отношению к фиг.1, вид по Е на фиг.1; на фиг.5 - сечение Ж-Ж на фиг. 4; на фиг.6 - схема к расчету расстояния Н от оси оправки до обрабатываемой поверхности.In FIG. 1 shows a processing diagram and a device that implements the proposed method, a General view, a longitudinal section; figure 2 - section bB in fig. 1; in FIG. 3 - section G-G in figure 1; figure 4 is a General view of the device, the circle is rotated 90 o with respect to figure 1, view along E in figure 1; in Fig.5 - section FJ in Fig. 4; Fig.6 is a diagram for calculating the distance H from the axis of the mandrel to the workpiece.

Предлагаемый способ полирования поверхностей включает вращение цилиндрических обрабатываемых поверхностей заготовок, при котором шлифовальный круг закрепляют в специальном устройстве. The proposed method of polishing surfaces includes the rotation of the cylindrical machined surfaces of the workpieces, in which the grinding wheel is fixed in a special device.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, является универсальным и служит для обработки вращающихся поверхностей заготовок как в режиме свободного вращения шлифовального круга, так и в режиме торможения круга. A device that implements the proposed method is universal and is used to process the rotating surfaces of the workpieces both in the free rotation mode of the grinding wheel and in the wheel braking mode.

Оно содержит оправку 1, несущую шлифовальный круг 2, которая снабжена втулкой 3, являющейся внутренним кольцом подшипника 4, например роликового радиального игольчатого подшипника, позволяющего уменьшить радиальные размеры, обеспечить длительный ресурс работы и воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки. Либо упомянутый подшипник насажен на втулку 3. It contains a mandrel 1, bearing a grinding wheel 2, which is equipped with a sleeve 3, which is the inner ring of the bearing 4, for example, a radial needle roller bearing, which allows to reduce radial dimensions, to ensure a long service life and to accept both radial and axial loads. Or said bearing is mounted on sleeve 3.

Оси наружной и внутренней поверхностей втулки 3 выполнены под углом α и пересекаются в центре симметрии. Втулка 3 закреплена на оправке 1 между косыми шайбами 5 с помощью гаек 6. Торцы косых шайб 5 выполнены под углом α друг к другу. The axis of the outer and inner surfaces of the sleeve 3 are made at an angle α and intersect at the center of symmetry. The sleeve 3 is mounted on the mandrel 1 between the oblique washers 5 using nuts 6. The ends of the oblique washers 5 are made at an angle α to each other.

Шлифовальный круг 2 выполнен на гибкой, например, резиновой, каучуковой, вулканитовой и т.п. основе и установлен на наружном кольце подшипника 4 под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при этом угол α определяется по формуле
α < arcsin(Вк/Dк), град,
где Вк и Dк - соответственно высота и наружный диаметр круга, мм.
The grinding wheel 2 is made on a flexible, for example, rubber, rubber, volcanic, etc. base and mounted on the outer ring of the bearing 4 at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation, while the angle α is determined by the formula
α <arcsin (V to / D to ), deg,
where In to and D to - respectively the height and outer diameter of the circle, mm

При этом оси периферийной режущей цилиндрической поверхности круга и его отверстия совпадают. In this case, the axis of the peripheral cutting cylindrical surface of the circle and its holes coincide.

Конструкция устройства, работающего по предлагаемому способу, снабжена усеченным под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, круговым кольцом 7, закрепленным на торце круга 2 соосно оси оправки 1, и двуплечим рычагом 8, шарнирно установленным на оси 9 в кронштейне 10 на оправке 1. The design of the device operating according to the proposed method is equipped with a circular ring 7 truncated at an angle α to the plane perpendicular to the axis of rotation, fixed on the end of the circle 2 coaxially to the axis of the mandrel 1, and a two-arm lever 8, pivotally mounted on the axis 9 in the bracket 10 on the mandrel 1 .

Одним плечом рычаг 8 контактирует с внутренней поверхностью кольца 7, другое плечо снабжено винтом 11, который ввернут в оправку 1, и поджато амортизационной пружиной 12. With one shoulder, the lever 8 is in contact with the inner surface of the ring 7, the other shoulder is equipped with a screw 11, which is screwed into the mandrel 1, and is preloaded by the damping spring 12.

Для эффективной работы устройства ось оправки 1 устанавливается на расстоянии Н от обрабатываемой поверхности, которое меньше радиуса круга, и определяется из следующих соображений. Стрела h сегмента контакта круга и заготовки (фиг.3 и 6) с достаточной степенью точности равна
h≅Bкtgα.
Диагональный диаметр аб равен
аб = (Dк2к2)1/2.
For the effective operation of the device, the axis of the mandrel 1 is installed at a distance H from the work surface, which is less than the radius of the circle, and is determined from the following considerations. The arrow h of the segment of contact of the circle and the workpiece (figure 3 and 6) with a sufficient degree of accuracy is
h≅B to tgα.
The diagonal diameter ab is
ab = (D to 2 + B to 2 ) 1/2 .

При этом
H = 0,5аб-h.
Wherein
H = 0.5ab-h.

Подставив значения аб и h, получим формулу для расчета расстояния от оси оправки до обрабатываемой поверхности
Н = 0,5[(Dк2к2)1/2]-Вкtgα, мм.
Substituting the values of ab and h, we obtain the formula for calculating the distance from the axis of the mandrel to the workpiece
H = 0.5 [(D to 2 + B to 2 ) 1/2 ] -B to tgα, mm.

При таком расстоянии, которое меньше радиуса круга Dк/2, периферийная часть круга будет охватывать поверхность заготовки, как это видно на фиг.3 и 5. Длина дуги схватывания L, т.е. контакта круга и заготовки, для различных поперечных сечений круга различна и зависит от угла наклона круга и его диаметра. Она изменяется от L = 0 (фиг.2) у левого торца согласно фиг.1 до Lmax (фиг.3) - у правого торца и определяется по формуле [3]
Lmax≅0,0174(аб/2)β, мм,
где β - центральный угол дуги контакта круга и заготовки, град.
At such a distance that is less than the radius of the circle D k / 2, the peripheral part of the circle will cover the surface of the workpiece, as can be seen in Figs. 3 and 5. The length of the setting arc L, i.e. the contact of the circle and the workpiece for different cross sections of the circle is different and depends on the angle of inclination of the circle and its diameter. It varies from L = 0 (figure 2) at the left end according to figure 1 to L max (figure 3) - at the right end and is determined by the formula [3]
L max ≅0.0174 (ab / 2) β, mm,
where β is the central angle of the arc of contact between the circle and the workpiece, deg.

Величина угла β определяется из формулы h = (1-cosβ/2) аб/2 [3], при подстановке всех найденных выше значений:
β = 2 arccos[1-2(Bкtg α)/(Dк2к2)1/2], град.
The angle β is determined from the formula h = (1-cosβ / 2) ab / 2 [3], with the substitution of all the values found above:
β = 2 arccos [1-2 (B to tan α) / (D to 2 + B to 2 ) 1/2 ], deg.

Подставляя значение аб, найденное выше, определим

Figure 00000002

При прохождении кругом нулевого угла наклона (фиг.4) длина дуги контакта Lcp (фиг.5) будет меньше Lmax и определяется по формуле
Figure 00000003

Предлагаемый способ полирования может проводиться в двух режимах:
- в режиме работы без проскальзывания круга относительно заготовки;
- в режиме работы с проскальзыванием круга относительно обрабатываемой поверхности заготовки, т.е. в режиме торможения.Substituting the value of ab found above, we define
Figure 00000002

When passing through a circle of zero angle of inclination (figure 4), the length of the contact arc L cp (figure 5) will be less than L max and is determined by the formula
Figure 00000003

The proposed polishing method can be carried out in two modes:
- in operation without slipping the circle relative to the workpiece;
- in the mode of operation with the slip of the circle relative to the workpiece surface, i.e. in braking mode.

В режиме без проскальзывания круга относительно заготовки устройство работает следующим образом. In the mode without slipping the circle relative to the workpiece, the device operates as follows.

При вращении заготовки круг 2 получает вращательное движение от наружной поверхности ее за счет сил трения. When the workpiece rotates, circle 2 receives rotational motion from its outer surface due to friction forces.

Благодаря наклону круга 2, его свободному вращению на подшипнике 4 и принудительному вращению втулки 3 с угловым смещением, частота вращения круга 2 будет определяться частотой вращения обрабатываемой заготовки, т.е. заготовка будет вести круг
Vд = Vк,
при этом абразивное зерно, находящееся на периферийной режущей части круга, при соприкосновении с заготовкой будет совершать резание при своем продольном перемещении по обрабатываемой поверхности и оставлять продольные риски, как это видно на фиг.1.
Due to the inclination of the circle 2, its free rotation on the bearing 4 and the forced rotation of the sleeve 3 with an angular displacement, the rotation frequency of the circle 2 will be determined by the rotation frequency of the workpiece, i.e. the workpiece will lead a circle
V d = V k
while the abrasive grain located on the peripheral cutting part of the wheel, in contact with the workpiece, will perform cutting during its longitudinal movement along the work surface and leave longitudinal risks, as can be seen in figure 1.

Для эффективного резания в данном продольном направлении необходимо соблюсти условие, при котором за пол-оборота оправки 1 круг 2, совершая колебательное движение в одном направлении, например слева направо или справа налево, его периферийное режущее абразивное зерно будет находиться в зоне дуги контакта L. For effective cutting in this longitudinal direction, it is necessary to comply with the condition under which for half a turn of the mandrel 1 circle 2, making an oscillatory movement in one direction, for example, from left to right or from right to left, its peripheral cutting abrasive grain will be in the zone of the contact arc L.

Обозначим за Тo - время продольного перемещения абразивного зерна, находящегося в зоне дуги контакта, зависящее от скорости и частоты вращения оправки, которое определяется по формуле
Тo = 0,5No, мин,
где No - частота вращения оправки, мин-1.
Let T o denote the time of longitudinal movement of the abrasive grain located in the zone of the contact arc, depending on the speed and frequency of rotation of the mandrel, which is determined by the formula
T o = 0.5N o , min,
where N o - the rotation frequency of the mandrel, min -1 .

Время поворота заготовки Тд на величину дуги контакта Lmax определяется по формуле
Тд = Lmax/(NдπDк), мин,
где Nд - частота вращения заготовки, мин-1.
The rotation time of the workpiece T d the value of the contact arc L max is determined by the formula
T d = L max / (N d πD k ), min,
where N d - the rotation frequency of the workpiece, min -1 .

Для соблюдения упомянутого условия необходимо равенство
Тo = Тд, мин.
To comply with the above condition, equality is necessary
T o = T d , min.

Подставляя найденные значения и упрощая, получим формулу соотношения частот вращения заготовки и оправки для эффективного полирования:
No ≥ Nд [2πDк/Lmax], мин-1.
Substituting the found values and simplifying, we obtain the formula for the ratio of the rotation frequencies of the workpiece and the mandrel for effective polishing:
N o ≥ N d [2πD c / L max ], min -1 .

Во втором режиме торможения - режиме работы с проскальзыванием круга относительно обрабатываемой поверхности заготовки - устройство работает следующим образом. In the second braking mode - the mode of operation with the slip of the circle relative to the workpiece surface being machined - the device operates as follows.

При вращении заготовки круг 2 получает вращательное движение от наружной поверхности ее за счет сил трения. Рычаг 8 одним плечом (например, левым, согласно фиг.1), находясь в соприкосновении с внутренней поверхностью кольца 7, с усилием, обеспечиваемым винтом 11, сохраняет или замедляет вращение круга 2, создавая тем самым в зоне обработки за счет проскальзывания обрабатываемой поверхности заготовки относительно рабочей поверхности вращающегося круга 2 условие поперечного полирования. When the workpiece rotates, circle 2 receives rotational motion from its outer surface due to friction forces. The lever 8 with one shoulder (for example, the left, according to figure 1), being in contact with the inner surface of the ring 7, with the force provided by the screw 11, maintains or slows down the rotation of the circle 2, thereby creating in the processing zone due to slipping of the workpiece surface relative to the working surface of the rotating circle 2 transverse polishing condition.

Если первый режим без проскальзывания оставляет продольные риски на обработанной поверхности заготовки (см. фиг. 1), то второй режим с проскальзыванием оставляет наклонные к оси вращения риски на обработанной поверхности (см. фиг.4). При работе во втором более эффективном режиме на частоту продольной осцилляции абразивного зерна влияет частота вращения оправки. If the first mode without slipping leaves longitudinal risks on the machined surface of the workpiece (see Fig. 1), then the second mode with slipping leaves the risks inclined to the axis of rotation on the machined surface (see Fig. 4). When working in the second more effective mode, the frequency of rotation of the abrasive grain is affected by the frequency of rotation of the mandrel.

Если частота вращения оправки больше частоты вращения круга, которую он получает от заготовки, то частота осцилляции круга во втором режиме увеличивается, и наоборот, если частота вращения оправки меньше частоты вращения круга, которую он при своем свободном вращении получает от заготовки, то частота осцилляции круга уменьшается. Уменьшение и увеличение осцилляции круга во втором режиме на направление рисок не влияет, они будут наклонные к оси вращения детали. If the mandrel rotation frequency is greater than the circle rotation frequency that it receives from the workpiece, then the circle oscillation frequency in the second mode increases, and vice versa, if the mandrel rotation frequency is lower than the circle rotation speed that it receives from the workpiece during its free rotation, then the circle oscillation frequency decreases. Reducing and increasing the oscillation of the circle in the second mode does not affect the direction of the marks, they will be inclined to the axis of rotation of the part.

Замедление вращения круга скажется на увеличении времени обработки и снижении производительности по сравнению с работой круга без торможения. Slowing the rotation of the wheel will affect the increase in processing time and lower productivity in comparison with the work of the wheel without braking.

Полирование по всей длине обрабатываемой поверхности осуществляется продольным перемещением устройства. Polishing along the entire length of the machined surface is carried out by longitudinal movement of the device.

Предлагаемый способ, реализуемый данным устройством полирования поверхностей, можно отнести к шлифохонингованию [4]. Особенностью шлифохонингования является прерывистый контур траектории вследствие чередования находящихся в контакте с заготовкой зерен. Благодаря локальной зоне контакта и смене режущих зерен круга улучшается тепловой баланс инструмента, повышается его стойкость и уменьшается засаливаемость, а большая протяженность поверхности круга, в десятки раз превышающая длину сегментных хонинговальных брусков, позволяет во столько же раз увеличить его стойкость. Свободный подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки также повышает производительность полирования. The proposed method, implemented by this device for polishing surfaces, can be attributed to grinding honing [4]. A feature of grinding honing is an intermittent path contour due to the alternation of grains in contact with the workpiece. Thanks to the local contact zone and the change of the cutting grains of the wheel, the heat balance of the tool improves, its resistance increases and salinity decreases, and the large length of the surface of the circle, tens of times greater than the length of segmented honing bars, allows it to increase its resistance by the same amount. The free supply of cutting fluid to the treatment area also improves polishing performance.

Пример. Проведены исследования способа полирования шейки штока гидроцилиндра диаметром 62h7(-0,03) мм на круглошлифовальном станке мод. 3М150. Длина обрабатываемой поверхности 280 мм, длина штока 430 мм. Материал заготовки - сталь 45, закаленная, твердость HRC 45. Способ крепления заготовки - в центрах и поводковом патроне. Технологическая система станок - инструмент - заготовка недостаточно жесткая. Обработанная поверхность удовлетворяла требованиям 7 квалитета точности. Шероховатость поверхности - Ra 0,32 мкм. Круг изготовлен на резиновой связке по ГОСТ 7338-80. Полная характеристика - Т24АМ63ВМ4РА 35 м/с размерами 150 х 51 х 20 мм, где 24А - электрокорунд белый; М63 - зернистость - микропорошок по ГОСТ 3447-80; В - индекс зернистости по ГОСТ 3647-80; М - мягкая резиновая связка по ГОСТ 7338-80; А - класс круга. Частота вращения оправки - 2350 мин-1; частота вращения заготовки - 95 мин-1. Угол наклона круга - α=7o, он установлен на роликовом радиальном игольчатом подшипнике 4024904 ГОСТ 4657-71. Оправка с кругом устанавливалась на расстоянии Н= 73,20 мм от обрабатываемой поверхности. Соблюдено соотношение Nо ≥ Nд[2πDк/Lmax], 2350 ≥ 60[2π 150/38,7]; 2350 ≥ 2313.Example. Investigations were made of a method for polishing the neck of a cylinder rod with a diameter of 62h7 (-0.03) mm on a circular grinding machine mod. 3M150. The length of the machined surface is 280 mm, the stem length is 430 mm. The workpiece material is steel 45, hardened, hardness HRC 45. The method of fastening the workpiece is in the centers and the chuck. The technological system machine - tool - workpiece is not rigid enough. The machined surface met the requirements of 7 accuracy standards. The surface roughness is Ra 0.32 μm. The circle is made on a rubber bond according to GOST 7338-80. Full characteristic - T24AM63VM4RA 35 m / s with dimensions 150 x 51 x 20 mm, where 24A - white aluminum oxide; M63 - granularity - micropowder according to GOST 3447-80; B - grain index according to GOST 3647-80; M - soft rubber bond according to GOST 7338-80; A is the circle class. The frequency of rotation of the mandrel - 2350 min -1 ; the rotation speed of the workpiece is 95 min -1 . The angle of inclination of the circle - α = 7 o , it is mounted on a roller radial needle bearing 4024904 GOST 4657-71. The mandrel with a circle was installed at a distance of H = 73.20 mm from the work surface. The ratio of N about ≥ N d [2πD to / L max ], 2350 ≥ 60 [2π 150 / 38,7]; 2350 ≥ 2313.

Продольная подача принималась Sм = 265 мм/мин. Охлаждающая жидкость - эмульсия. Для обеспечения необходимого качества потребовалось основного времени Тo = 1,95 мин. Применение данного способа в 2 раза повысило производительность обработки, изменилось направление следов обработки: с поперечных - при традиционном шлифовании, на продольные, что повышает сроки службы сопрягаемых с данным штоком деталей. В процессе эксплуатации гидроцилиндра шток контактирует с металлическими направляющими втулками, что приводит к износу самого штока и, как следствие? к повышенному износу уплотнительных элементов.The longitudinal feed was taken S m = 265 mm / min. Coolant - emulsion. To ensure the necessary quality, the main time T o = 1.95 minutes was required. The application of this method has doubled the processing productivity, the direction of processing traces has changed: from transverse to traditional grinding, to longitudinal, which increases the service life of the parts mating with this rod. During operation of the hydraulic cylinder, the rod is in contact with metal guide bushings, which leads to wear of the rod itself and, as a result? to increased wear of the sealing elements.

Установлено, что обработка по предлагаемому способу позволяет получить высококачественный поверхностный слой, характеризующийся следующими показателями:
- низким значением параметра шероховатости Ra 0,32...0,16 мкм;
- благоприятной продольной формой микрорельефа без острых выступов и впадин.
It was found that the processing of the proposed method allows to obtain a high-quality surface layer, characterized by the following indicators:
- a low value of the roughness parameter R a 0.32 ... 0.16 μm;
- a favorable longitudinal form of microrelief without sharp protrusions and depressions.

Применение данного способа шлифохонингования, реализуемого с помощью приведенного устройства, является перспективным процессом, т.к. позволяет в несколько раз увеличивать скорость резания по сравнению со скоростью традиционных способов шлифования. The use of this grinding method, implemented using the above device, is a promising process, because allows you to several times increase the cutting speed compared with the speed of traditional grinding methods.

Предлагаемый способ является универсальным, а устройство для обработки цилиндрических поверхностей устанавливается на обычных кругло- и внутришлифовальных станках, при этом способ повышает производительность и качество обработки, расширяет технологические возможности и обеспечивает изменения направления следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следам предыдущей обработки, обуславливая сетку следов и характер микрогеометрии как при хонинговании, шлифохонинговании с наложением вибраций. The proposed method is universal, and the device for processing cylindrical surfaces is installed on conventional circular and intra-grinding machines, while the method improves productivity and processing quality, expands technological capabilities and provides changes in the direction of the track of the processed abrasive grain relative to the traces of the previous processing, causing a grid of tracks and the nature of microgeometry as in honing, grinding with vibrations.

Преимуществом способа является использование обычного стандартного инструмента, а также возможность регулирования угла наклона круга, позволяющее легко оптимизировать процесс обработки в производственных условиях при изменении обрабатываемого материала, химико-термической операции, режущего инструмента, технических условий, режимов резания. The advantage of the method is the use of a conventional standard tool, as well as the ability to control the angle of inclination of the circle, which makes it easy to optimize the processing process in production conditions when changing the material being processed, chemical-thermal operation, cutting tool, technical conditions, cutting conditions.

Источники информации
1. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под общ. ред. Малова А.Н. - М.: Машиностроение, 1963. С.526 - аналог.
Sources of information
1. Reference technologist mechanical engineer. In 2 vols. T.2 / Under the general. ed. Malova A.N. - M.: Mechanical Engineering, 1963. P.526 - analogue.

2. А. с. СССР 622647, МКИ В 24 В 5/02. Устройство для полирования поверхностей. Б. М. Никифоров и Р. П. Чаузов. Заявка 2150282/25-08, заявл. 01.07.75, опубл. 05.09.78. Бюл. 33 - прототип. 2. A. p. USSR 622647, MKI V 24 V 5/02. Device for polishing surfaces. B. M. Nikiforov and R. P. Chauzov. Application 2150282 / 25-08, pending. 07/01/75, publ. 09/05/78. Bull. 33 is a prototype.

3. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - 13-е изд., исправленное. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. С.185. 3. Bronstein I.N., Semendyaev K.A. Math reference for engineers and students of technical colleges. - 13th ed., Revised. - M.: Science, Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1986. P.185.

4. Ермаков Ю.М., Степанов Ю.С. Современные тенденции развития абразивной обработки. (Машинстр. Пр-во. Сер. Технология и оборуд. обработки металлов резанием: Обзор. Информ./ВНИИТЭМР. Вып.3) - М., 1991. С 24-26. 4. Ermakov Yu.M., Stepanov Yu.S. Current trends in the development of abrasive processing. (Mashinstr. Pr-in. Ser. Technology and equipment. Metal processing by cutting: Review. Inform. / VNIITEMR. Issue 3) - M., 1991. From 24-26.

Claims (4)

1. Способ полирования поверхностей, включающий вращение цилиндрических заготовок и установку шлифовального круга на оправке, отличающийся тем, что осуществляют осциллирующее в продольном направлении заготовки полирование кругом на гибкой основе, установленным из условия его вращения от заготовки за счет сил трения и осцилляции его рабочего слоя вдоль оси оправки, для чего шлифовальный круг устанавливают под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения оправки, на наружном кольце роликового радиального игольчатого подшипника, насаженного либо на втулку, оси наружной и внутренней поверхностей которой пересекаются в центре ее симметрии под углом α и расположенную на оправке между косыми шайбами с выполненными под углом α друг к другу торцами, либо упомянутая втулка является внутренним кольцом роликового радиального игольчатого подшипника, при этом величину угла α определяют по формуле
α<arcsin(Bк/Dк), град,
где Bк/Dк - соответственно высота и наружный диаметр шлифовального круга.
1. The method of polishing surfaces, including the rotation of the cylindrical workpieces and the installation of the grinding wheel on the mandrel, characterized in that they oscillate in the longitudinal direction of the workpiece polishing a circle on a flexible basis, established from the condition of its rotation from the workpiece due to friction and oscillation of its working layer along the axis of the mandrel, for which the grinding wheel is set at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation of the mandrel, on the outer ring of the roller radial needle bearing, either mounted on a sleeve, the axes of the outer and inner surfaces of which intersect at the center of symmetry at an angle α and located on the mandrel between the oblique washers with ends made at an angle α to each other, or the said sleeve is the inner ring of a radial needle roller bearing, the value angle α is determined by the formula
α <arcsin (B to / D to ), deg,
where B to / D to - respectively the height and outer diameter of the grinding wheel.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шлифовальный круг вращают с частотой, равной частоте вращения заготовки. 2. The method according to claim 1, characterized in that the grinding wheel is rotated with a frequency equal to the rotational speed of the workpiece. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что шлифовальный круг вращают с частотой, меньшей частоты вращения заготовки, путем его торможения посредством закрепленного на круге соосно оправке усеченного под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения оправки, кольца и двуплечего рычага, шарнирно установленного в кронштейне на оправке, контактирующего одним плечом с внутренней поверхностью кольца и имеющего на другом плече ввернутый в оправку винт с амортизационной пружиной. 3. The method according to claim 1, characterized in that the grinding wheel is rotated at a speed lower than the rotation speed of the workpiece, by braking it by means of a bracket mounted on a circle coaxially with a mandrel truncated at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation of the mandrel, ring and two shoulders lever, articulated mounted in a bracket on a mandrel in contact with one shoulder with the inner surface of the ring and having a screw with a damping spring screwed into the mandrel on the other shoulder. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оправку устанавливают на расстоянии Н от обрабатываемой поверхности, меньшем радиуса круга, и вращают с частотой N0, при этом величины Н и N0 определяют по формулам
Н=0,5[(Dk2+Bk2)1/2]-Bкtgα, мм;
N0≥NД[2πDk/Lmax], мин-1,
где NД - частота вращения детали, мин.-1;
Lmax - максимальная дуга контакта круга и детали, мм.
4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mandrel is installed at a distance H from the surface to be machined, less than the radius of the circle, and rotated with a frequency of N 0 , while the values of H and N 0 are determined by the formulas
H = 0.5 [(D k 2 + B k 2 ) 1/2 ] -B to tgα, mm;
N 0 ≥N D [2πD k / L max ], min -1 ,
where N D - frequency of rotation of the part, min. -1 ;
L max - maximum arc of contact between the circle and the part, mm.
RU2001123493/02A 2001-08-21 2001-08-21 Method surface polishing RU2207240C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123493/02A RU2207240C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Method surface polishing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123493/02A RU2207240C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Method surface polishing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001123493A RU2001123493A (en) 2003-06-20
RU2207240C2 true RU2207240C2 (en) 2003-06-27

Family

ID=29210278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123493/02A RU2207240C2 (en) 2001-08-21 2001-08-21 Method surface polishing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207240C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101229628B (en) Fine finishing method of cylindrical form interior surface of hole and fine finishing device thereof
CN100513074C (en) Method of honing bores
RU2207240C2 (en) Method surface polishing
CN101758450B (en) Multi-functional honing head
JP2002361351A (en) Surface working device and fine irregularity creating method using the same
RU2202461C1 (en) Apparatus for polishing surfaces
US4136487A (en) Arrangement for abrasive machining of shaped surfaces
CN113477959A (en) Low-frequency vibration turning tool handle and cutting machining method
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2266804C1 (en) Method for oscillation type grinding and honing openings
RU2263017C1 (en) Apparatus for oscillation polishing and honing of openings
RU2284256C1 (en) Combination process for strengthening and polishing surfaces at local contact
RU2261163C1 (en) Diamond-abrasive working method
RU2261167C1 (en) Elastic polishing wheel made of diamond-abrasive cloth
Davim et al. Grinding technology and new grinding wheels
Jackson Grinding and finishing processes
RU2199419C2 (en) Apparatus for blade-abrasive working
RU2203174C2 (en) Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel
RU2260507C1 (en) Method of diamond abrasive treatment of holes
Mandole et al. Manufacturing of portable vertical honing machine for small diameter bores
CN208005286U (en) A kind of flushing device applied to machining center
RU2199417C2 (en) Method for blade-abrasive working
RU2261788C1 (en) Method of abrasion-diamond working by flexible tool
RU2146600C1 (en) Grinding wheel fastening device
RU2237568C1 (en) Method of abrasive working

Legal Events

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

Effective date: 20030822