RU2211132C1 - Grinding wheel head - Google Patents

Grinding wheel head Download PDF

Info

Publication number
RU2211132C1
RU2211132C1 RU2002101181/02A RU2002101181A RU2211132C1 RU 2211132 C1 RU2211132 C1 RU 2211132C1 RU 2002101181/02 A RU2002101181/02 A RU 2002101181/02A RU 2002101181 A RU2002101181 A RU 2002101181A RU 2211132 C1 RU2211132 C1 RU 2211132C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding wheel
holder
axis
grinding
rotation
Prior art date
Application number
RU2002101181/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002101181A (en
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 RU2002101181/02A priority Critical patent/RU2211132C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2211132C1 publication Critical patent/RU2211132C1/en
Publication of RU2002101181A publication Critical patent/RU2002101181A/en

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

FIELD: machining of metals, grinding of parts with holes having elliptical cross-sections. SUBSTANCE: grinding wheel head includes grinding wheel with pneumatic drive and holder in the form of tube. The latter carries strip hinged to it with one end. Drive with grinding wheel is mounted for change of inclination angle of rotation axis of grinding wheel relative to axis of holder and is hinged to its opposite end. Tie-rod of circular cross feed of grinding wheel hinged with the use of bracket to frame of above-mentioned pneumatic drive is positioned in holder. EFFECT: expanded technological capabilities of grinding wheel head, raised precision and quality of machining. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и металлообработке шлифованием и может быть использовано при изготовлении деталей с отверстиями с криволинейными эллиптическими поперечными сечениями. The invention relates to mechanical engineering and metalworking by grinding and can be used in the manufacture of parts with holes with curved elliptical cross sections.

Известна шпиндельная шлифовальная головка, содержащая установленный в держателе шлифовальный круг, ось вращения которого перпендикулярна центральной оси держателя, совпадающей с плоскостью продольной симметрии шлифовального круга, при этом держатель выполнен в виде шпинделя, ось вращения которого совпадает с его центральной осью [1]. Known spindle grinding head containing a grinding wheel installed in the holder, the axis of rotation of which is perpendicular to the central axis of the holder, coinciding with the plane of longitudinal symmetry of the grinding wheel, the holder is made in the form of a spindle, the axis of rotation of which coincides with its central axis [1].

Однако эта головка имеет ограниченные технологические возможности и узкую специализацию, а именно только для обработки наружных поверхностей двоякой кривизны. Использование ее для обработки эллиптических отверстий затруднено из-за наличия открытой ременной передачи и расположения ее на наружной поверхности держателя. Кроме того, невозможность управления углом наклона оси вращения инструмента к оси вращения детали делает ее непригодной к обработке эллиптических отверстий. However, this head has limited technological capabilities and narrow specialization, namely, only for the treatment of external surfaces of double curvature. Its use for processing elliptical holes is difficult due to the presence of an open belt drive and its location on the outer surface of the holder. In addition, the inability to control the angle of inclination of the axis of rotation of the tool to the axis of rotation of the part makes it unsuitable for processing elliptical holes.

Известна шлифовальная головка для обработки эллиптических внутренних полостей, включающая шлифовальный круг с приводом [2]. Known grinding head for processing elliptical internal cavities, including a grinding wheel with a drive [2].

Недостатком головки является неприспособленность конструкции к изменению угла наклона оси вращения шлифовального круга относительно оси держателя и управление им, что ограничивает ее технологические возможности. The disadvantage of the head is the inability of the design to change the angle of inclination of the axis of rotation of the grinding wheel relative to the axis of the holder and its control, which limits its technological capabilities.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение точности и качества обработки внутренней эллиптической поверхности, снижение величины шероховатости и решение вопроса по осуществлению подачи врезания при неоднократных проходах, а также обеспечение независимости профиля обработанного изделия от диаметра шлифовального круга. The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, improving the accuracy and quality of processing of the inner elliptical surface, reducing the roughness and solving the issue of the implementation of the infeed for repeated passes, as well as ensuring the independence of the profile of the processed product from the diameter of the grinding wheel.

Поставленная задача достигается предлагаемой шлифовальной головкой, служащей для обработки эллиптических внутренних полостей, которая включает в себе выполненный в виде полой трубы держатель инструмента с пневмоприводом, при этом она снабжена планкой, на одном конце которой шарнирно закреплен пневмопривод с инструментом, а противоположным концом планка шарнирно закреплена на держателе инструмента с возможностью изменения угла наклона оси вращения инструмента относительно оси держателя. The task is achieved by the proposed grinding head, which serves for processing elliptical internal cavities, which includes a hollow tube tool holder with a pneumatic actuator, while it is equipped with a strap, at one end of which the pneumatic actuator is pivotally mounted with the tool, and the opposite end is pivotally fixed on the tool holder with the possibility of changing the angle of inclination of the axis of rotation of the tool relative to the axis of the holder.

Кроме того, шлифовальная головка снабжена тягой пневмопривода круговой поперечной подачи, расположенной в держателе и шарнирно соединенной с кронштейном, который закреплен на корпусе пневмопривода шлифовального круга. In addition, the grinding head is equipped with a circular lateral feed pneumatic drive rod located in the holder and pivotally connected to an arm that is mounted on the grinding wheel pneumatic drive housing.

На фиг. 1 изображена предлагаемая шлифовальная головка для обработки отверстий с эллиптической поверхностью; на фиг.2 представлена схема отделочной абразивной обработки отверстия с эллиптической поверхностью с помощью предлагаемой головки; на фиг.3 - вид слева по А на фиг.2; на фиг.4 - представлена схема отделочной абразивной обработки отверстия с эллиптической поверхностью с помощью предлагаемой головки максимально изношенным кругом; на фиг.5 - вид слева по Б на фиг.4. In FIG. 1 shows the proposed grinding head for machining holes with an elliptical surface; figure 2 presents a diagram of the finishing abrasive treatment of holes with an elliptical surface using the proposed head; figure 3 is a left view along A in figure 2; figure 4 is a diagram of the finishing abrasive machining of holes with an elliptical surface using the proposed head as much as possible worn circle; figure 5 is a left view along B in figure 4.

Шлифовальная головка служит для обработки эллиптических внутренних поверхностей, работа которой основана на том, что проекция окружности траектории режущей поверхности инструмента на наклонную плоскость дает эллипс [3] . Отделочная абразивная обработка предварительно расточенного отверстия производится вращающимся шлифовальным кругом 1 с обеспечением продольной подачи Sпр (фиг.2). Ось вращения шлифовального шпинделя с кругом 1 располагают под углом α к оси вращения заготовки 2. Угол α определяют по формуле:
α=arccos(b/a),
где а и b - соответственно большая и малая полуоси обрабатываемого эллипса.
The grinding head is used to process elliptical internal surfaces, the operation of which is based on the fact that the projection of the circumference of the trajectory of the cutting surface of the tool on an inclined plane gives an ellipse [3]. Finishing abrasive treatment of a pre-bored hole is carried out by a rotating grinding wheel 1 with a longitudinal feed S pr (Fig.2). The axis of rotation of the grinding spindle with a circle 1 is placed at an angle α to the axis of rotation of the workpiece 2. The angle α is determined by the formula:
α = arccos (b / a),
where a and b are the major and minor axes of the processed ellipse, respectively.

Круг 1 может располагаться на шпинделе как параллельно, так и наклонно под углом β к плоскости, перпендикулярной оси вращения, и закреплен на шпинделе посредством крепежных фланцев 3 со скошенными торцами и гайки. Плавное регулирование угла β наклона круга 1 осуществляется с помощью взаимного поворота фланцев 3, у которых скошенные торцы выполнены под углом βmax/2, причем поворот одного фланца с одного торца на какой-то угол относительно оси должен соответствовать повороту на такой же угол другого фланца с другого торца круга.The circle 1 can be located on the spindle both parallel and inclined at an angle β to a plane perpendicular to the axis of rotation, and is mounted on the spindle by means of mounting flanges 3 with beveled ends and nuts. Stepless adjustment of the angle β of the inclination of the circle 1 is carried out by mutual rotation of the flanges 3, in which the beveled ends are made at an angle β max / 2, and the rotation of one flange from one end to an angle relative to the axis should correspond to the rotation of the same angle of the other flange from the other end of the circle.

Перед началом шлифования новым стандартным кругом его периферийную режущую поверхность правят, деля на две равные по высоте части 4 и 5 поверхность, где приторцевая часть 5 работает тогда, когда т.О пересечения осей вращения детали и инструмента находится справа от обрабатываемой детали (согласно фиг. 2 и 4) благодаря продольной подачи Sпр, приторцевая часть 4 работает тогда, когда т. О пересечения осей вращения детали и инструмента находится в обрабатываемой детали или слева от нее. Наружный диаметр D нового круга равен 2а, т.е. величине большей оси обрабатываемого эллипса.Before grinding begins with the new standard wheel, its peripheral cutting surface is corrected by dividing into two equal parts 4 and 5 the surface where the side part 5 works when the intersection of the axes of rotation of the part and the tool is to the right of the workpiece (according to FIG. 2 and 4) due to the longitudinal feed S pr , the front end part 4 works when the intersection of the axes of rotation of the part and the tool is located in the workpiece or to the left of it. The outer diameter D of the new circle is 2a, i.e. the largest axis of the processed ellipse.

Шлифовальная головка содержит держатель инструмента 6 (фиг.1), выполненный в виде полой трубы, на котором шарнирно одним концом закреплена планка 7. На другом конце планки 7 шарнирно закреплен пневмопривод 8 с инструментом 1 с возможностью изменения угла наклона α оси вращения инструмента 1 относительно оси держателя 6. В отверстии держателя 6 расположена тяга 9, шарнирно соединенная с кронштейном 10, который закреплен на корпусе пневмопривода 8. Также в отверстии держателя 6 располагается пневмотрубопровод 11 для подачи сжатого воздуха к пневмодвигателю 8. The grinding head contains a tool holder 6 (Fig. 1), made in the form of a hollow pipe, on which the strap 7 is pivotally fixed at one end. The pneumatic actuator 8 with the tool 1 is pivotally mounted with the possibility of changing the angle of inclination α of the axis of rotation of the tool 1 relative to axis of the holder 6. In the hole of the holder 6 is a rod 9, pivotally connected to an arm 10, which is mounted on the housing of the pneumatic actuator 8. Also in the hole of the holder 6 is a pneumatic pipe 11 for supplying compressed air to the pneumatic vigatelyu 8.

При движении тяги 9 вверх или вниз будет изменяться угол α расположения оси вращения инструмента относительно оси держателя. Тяга 9 является тягой привода круговой поперечной подачи Sα врезания (на фиг.1 не показан).When the rod 9 moves up or down, the angle α of the axis of rotation of the tool relative to the axis of the holder will change. Rod 9 is a thrust drive circular transverse feed S α insertion (not shown in figure 1).

Для снятия общего припуска t, оставленного под шлифование, необходима поперечная подача Sα врезания (фиг.2), которая осуществляется круговым движением вокруг т.О оси вращения инструмента, где т.О является точкой пересечения осей вращения детали и инструмента. Поперечная подача Sα врезания осуществляется изменением угла α в сторону уменьшения.To remove the total allowance t left for grinding, a transverse feedrate S α of the cut-in is necessary (Fig. 2), which is carried out in a circular motion around the axis of rotation of the tool, where the point of intersection of the axes of rotation of the part and the tool. The transverse feed S α insertion is carried out by changing the angle α in the direction of reduction.

При работе предлагаемой головки подача врезание осуществляется движением тяги 9 вниз (согласно фиг.1), при этом т.О пересечения осей инструмента и держателя сместится влево, поэтому для совмещения т.О с осью обрабатываемой детали необходима корректировка положения держателя, заключающаяся в смещении его вправо, т.е. движение - Sк. Это движение может быть осуществлено с помощью известных устройств, например плансуппорта и каретки, на которых закреплен держатель (см. прототип). Движение тяги 9 вниз и перемещение держателя вправо Sк должны производиться одновременно. По окончании обработки детали круг и держатель должны вернуться в исходное положение.When the proposed head is operating, the infeed is carried out by moving the rod 9 down (according to FIG. 1), while the intersection of the axes of the tool and the holder moves to the left, therefore, to align the T. with the axis of the workpiece, it is necessary to adjust the position of the holder, which consists in shifting it to the right, i.e. movement - S to . This movement can be carried out using known devices, for example, a support platform and a carriage, on which a holder is attached (see prototype). The movement of the rod 9 down and the movement of the holder to the right S to should be carried out simultaneously. At the end of the workpiece, the circle and holder should return to their original position.

По мере износа абразивного круга и его затупления необходима правка, в результате которой происходит уменьшение наружного диаметра, поэтому для восстановления наружного диаметра обрабатываемого инструмента круг разворачивают относительно шпинделя, увеличивая угол β наклона его к плоскости, перпендикулярной оси вращения круга. As the abrasive wheel is worn out and its blunting is necessary, dressing is necessary, as a result of which the outer diameter decreases, therefore, to restore the outer diameter of the tool being machined, the circle is turned relative to the spindle, increasing its angle of inclination β to a plane perpendicular to the axis of rotation of the circle.

Максимально возможный угол βmax поворота круга относительно шпинделя равен углу α, при этом диаметр круга будет равен 2b малой оси обрабатываемого эллипса. При меньшем диаметре круга обработка эллипса данного размера невозможна. Оставшийся абразивный инструмент можно использовать для обработки эллиптических отверстий меньших размеров.The maximum possible angle β max of rotation of the circle relative to the spindle is equal to the angle α, while the diameter of the circle will be equal to 2b of the minor axis of the processed ellipse. With a smaller circle diameter, processing an ellipse of a given size is not possible. The remaining abrasive tool can be used to process smaller elliptical holes.

Предлагаемая шлифовальная головка для отделочной абразивной обработки отверстий с эллиптической поверхностью позволяет расширить технологические возможности получения точных эллиптических криволинейных поверхностей и относится к конструкции оснастки, работающей по бескопирному кинематическому способу. Она позволяет повысить точность и качество обработки внутренней эллиптической поверхности, снизить величину шероховатости и обеспечить независимость профиля обработанного изделия от диаметра шлифовального круга. The proposed grinding head for finishing abrasive machining of holes with an elliptical surface allows you to expand the technological capabilities of obtaining accurate elliptical curved surfaces and relates to the design of the tool, working by a carbon-free kinematic method. It allows you to increase the accuracy and quality of processing the inner elliptical surface, reduce the roughness and ensure the independence of the profile of the processed product from the diameter of the grinding wheel.

Источники информации
1. А.с. 1286398, МКИ B 24 B 41/04. Шпиндельная шлифовальная головка. Коньшин А.С. и Рейбах Ю.С. Заявка 3295043/25-08, заяв.29.05.81, опуб.30.01.87, Бюл. 4.
Sources of information
1. A.S. 1286398, MKI B 24 B 41/04. Spindle grinding head. Konshin A.S. and Reybach Yu.S. Application 3295043 / 25-08, application. 29.05.81, publ. 30.01.87, Bull. 4.

2. А.с. СССР 384655, B 24 B 19/08, 27.03.1973 - прототип. 2. A.S. USSR 384655, B 24 B 19/08, 03/27/1973 - prototype.

3. Карелин Н. М. Бескопирная обработка цилиндрических деталей с криволинейными поперечными сечениями. - М.: Машиностроение, 1966, с.11-13, рис. 10. 3. Karelin N. M. Non-carbon machining of cylindrical parts with curvilinear cross sections. - M.: Mechanical Engineering, 1966, pp. 11-13, Fig. 10.

Claims (2)

1. Шлифовальная головка для обработки эллиптических внутренних полостей, содержащая шлифовальный круг с приводом, отличающаяся тем, что она снабжена выполненным в виде трубы держателем шлифовального круга и шарнирно закрепленной одним концом на держателе планкой, на противоположном конце которой шарнирно закреплен выполненный пневматическим привод со шлифовальным кругом с возможностью изменения угла наклона оси вращения шлифовального круга относительно оси держателя. 1. A grinding head for processing elliptical internal cavities, comprising a grinding wheel with a drive, characterized in that it is provided with a grinding wheel holder made in the form of a pipe and a bar pivotally fixed at one end to the holder, the pneumatic drive with a grinding wheel pivotally mounted at its opposite end with the possibility of changing the angle of inclination of the axis of rotation of the grinding wheel relative to the axis of the holder. 2. Шлифовальная головка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена расположенной в держателе тягой круговой поперечной подачи шлифовального круга и шарнирно соединенным с ней кронштейном, закрепленным на корпусе упомянутого пневмопривода. 2. The grinding head according to claim 1, characterized in that it is equipped with a circular transverse feed of the grinding wheel located in the holder and an arm pivotally connected to it, fixed to the housing of the said pneumatic actuator.
RU2002101181/02A 2002-01-08 2002-01-08 Grinding wheel head RU2211132C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101181/02A RU2211132C1 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Grinding wheel head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002101181/02A RU2211132C1 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Grinding wheel head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2211132C1 true RU2211132C1 (en) 2003-08-27
RU2002101181A RU2002101181A (en) 2005-01-10

Family

ID=29246277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002101181/02A RU2211132C1 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Grinding wheel head

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211132C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103962915A (en) * 2013-01-28 2014-08-06 天工爱和特钢有限公司 Steelmaking electroslag rod die grinding device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАРЕЛИН Н.М. Бескопирная обработка деталей с криволинейными поперечными сечениями. - М.: Машиностроение, 1966, с.11-13, рис.10. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103962915A (en) * 2013-01-28 2014-08-06 天工爱和特钢有限公司 Steelmaking electroslag rod die grinding device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002101181A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6991525B2 (en) Method and device for the surface machining of workpieces composed of non-brittle materials in optical lens manufacturing and tool for this purpose
US5255474A (en) Polishing spindle
JP5213442B2 (en) Raster cutting technology for ophthalmic lenses
KR101213517B1 (en) Polishing device, and method for polishing a workpiece surface
US5209020A (en) Method of and apparatus for profiling grinding wheels
CN103128663B (en) Air bag polishing tool trimmer
JPH0493169A (en) Polishing spindle
EP0162285A1 (en) Curved surface formation polishing apparatus
JP4576255B2 (en) Tool whetstone shape creation method
US2909010A (en) Process of and apparatus for forming manifold symmetrical non-circular profiles on workpieces
JP2007307680A (en) Cutting method, optical element and die
RU2211132C1 (en) Grinding wheel head
JPH11309602A (en) Working for non-axisymmetric aspherical surface
US4107881A (en) Centerless grinding machine
JP2010076032A (en) Taper honing processing method and taper honing machine
JPH05200625A (en) Device and method for precisely machining spur gear
US4374513A (en) Dressing apparatus for cup-type abrasive wheels as used for grinding spiral bevel gearwheels
CN111496641A (en) Continuous bar grinding device
JPH05138513A (en) Cylinder grinder equipped with wheel spindle stocks facing each other
JP2004034233A (en) Lap working method and device for nut screw groove
JP3881987B2 (en) Honing tool, honing machine and honing method
RU2211129C1 (en) Way of finishing abrasive machining of hole with elliptical surface
RU2211130C1 (en) Way of finishing abrasive machining of outer elliptical surfaces
RU2237567C2 (en) Method of grinding and polishing openings
JPH028682Y2 (en)

Legal Events

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

Effective date: 20040109