RU2211133C1 - Head to grind elliptical surfaces of shafts - Google Patents
Head to grind elliptical surfaces of shafts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211133C1 RU2211133C1 RU2002102403/02A RU2002102403A RU2211133C1 RU 2211133 C1 RU2211133 C1 RU 2211133C1 RU 2002102403/02 A RU2002102403/02 A RU 2002102403/02A RU 2002102403 A RU2002102403 A RU 2002102403A RU 2211133 C1 RU2211133 C1 RU 2211133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding wheel
- grinding
- head
- shafts
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, к области станкостроения и может быть использовано при металлообработке шлифованием для изготовления деталей с наружными эллиптическими поверхностями. The invention relates to mechanical engineering, to the field of machine-tool industry and can be used in metal working by grinding for the manufacture of parts with external elliptical surfaces.
Известна головка для охватывающего шлифования винтов, содержащая шлифовальный круг, основание и шарнирно соединенный с ним корпус, в котором с возможностью вращения установлена полая оправка с базовым посадочным коническим отверстием, металлический бандаж, кольцевой диск и винты [1]. Known head for covering grinding screws, containing a grinding wheel, a base and a pivotally connected housing in which a hollow mandrel with a basic tapered bore hole, a metal band, an annular disk and screws are mounted [1].
Известная головка в принципе позволяет осуществить обработку валов с эллиптической поверхностью, но из-за того, что конструкция охватывающего круга не имеет возможности восстанавливать первоначальный внутренний диаметр круга, который необходимо поддерживать постоянным, конструкция головки требует коренного изменения. The known head in principle allows the processing of shafts with an elliptical surface, but due to the fact that the design of the enclosing circle does not have the ability to restore the original inner diameter of the circle, which must be kept constant, the design of the head requires a fundamental change.
Известна специальная резцедержавка для обточки эллиптической поверхности на токарном станке, укрепленной в шпинделе [2]. Работа специальной резцедержавки основана на том, что проекция окружности на наклонную плоскость дает эллипс. Known special tool holder for turning an elliptical surface on a lathe mounted in a spindle [2]. The work of a special tool holder is based on the fact that the projection of a circle on an inclined plane gives an ellipse.
Недостатком известной резцедержавки является невозможность получения высокого класса шероховатости и точности обработанной эллиптической поверхности, которые присущи только абразивно-алмазной обработке. Кроме того, закаленные поверхности деталей затруднено обрабатывать точением, только шлифование позволяет эффективно удалять дефектный поверхностный слой, оставленный в качестве припуска. A disadvantage of the known tool holder is the inability to obtain a high class of roughness and accuracy of the machined elliptical surface, which are inherent only in abrasive-diamond processing. In addition, the hardened surfaces of the parts are difficult to turn, only grinding allows you to effectively remove the defective surface layer left as an allowance.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение точности и качества обработки наружной эллиптической поверхности, снижение величины шероховатости, повышение точности обработки 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 outer elliptical surface, reducing the roughness, increasing the accuracy of processing 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 головкой для шлифования эллиптических поверхностей валов, содержащая шлифовальный круг, основание и шарнирно соединенный с ним корпус, в котором с возможностью вращения установлена полая оправка, при этом шлифовальный круг является сборным из отдельных абразивных брусков, причем периферийную внутреннюю режущую поверхность круга при правке делят на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения инструмента. Кроме того, полая оправка имеет радиально расположенные отверстия, в которых с возможностью радиального перемещения расположены закрепленные на металлических стаканах подпружиненные пружинами абразивные бруски и резьбовые пробки. The task is achieved by the proposed head for grinding elliptical surfaces of the shafts, comprising a grinding wheel, a base and a body articulated to it, in which a hollow mandrel is rotatably mounted, wherein the grinding wheel is a composite of individual abrasive bars, the peripheral inner cutting surface of the wheel being editing is divided into two parts of equal height, located at an angle α to the axis of rotation of the tool. In addition, the hollow mandrel has radially spaced openings in which abrasive bars and screw plugs, spring-loaded with springs, spring-loaded on springs, are located with the possibility of radial movement.
На фиг 1 показана предлагаемая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов и схема наладки с установкой детали - вал в цанговом патроне и на заднем центре, на фиг 2 - разрез по А - А на фиг.1. In Fig 1 shows the proposed head for grinding elliptical surfaces of the shafts and the setup scheme with the installation of the part - the shaft in the collet chuck and in the rear center, Fig 2 - section along A - A in figure 1.
Работа предлагаемой головки по шлифованию эллиптических поверхностей валов основана на том, что проекция окружности внутренней режущей поверхности охватывающего круга на наклонную плоскость дает эллипс. The work of the proposed head on grinding elliptical surfaces of the shafts is based on the fact that the projection of the circumference of the inner cutting surface of the enclosing circle on an inclined plane gives an ellipse.
Обработка наружных эллиптических поверхностей валов 1 включает сообщение шлифовальному кругу 2, установленному под углом α к продольной оси детали, вращения Vи и поступательного продольного движения Sпр при неподвижной детали В качестве круга используют охватывающий деталь сборный шлифовальный круг 2, центр вращения О которого устанавливают на оси обрабатываемой детали 1, а поперечную подачу врезания Sα осуществляют путем увеличения угла α на каждый двойной ход продольной подачи Sпр, при этом круг устанавливают под углом
α=arccos(b/a),
где - а и b - соответственно большая и меньшая полуоси обрабатываемой эллиптической наружной поверхности.The processing of the outer elliptical surfaces of the shafts 1 includes a message to the
α = arccos (b / a),
where - a and b are, respectively, the larger and smaller semi-axes of the processed elliptical outer surface.
Кроме того, используют сборный шлифовальный круг 2, составленный из отдельных абразивных брусков 3, имеющих возможность радиального перемещения при наладке, осуществляемой по мере износа брусков и восстановления внутреннего диаметра D=2а круга. In addition, use a
При правке периферийную внутреннюю режущую поверхность круга 2 делят на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения инструмента Левая часть от плоскости симметрии круга, проходящая через т. О, согласно фиг. 1 работает, когда бруски находятся вверху, относительно продольной оси детали, правая часть от т. О работает, когда бруски внизу. When editing, the peripheral inner cutting surface of the
Наладка брусков 3 на диаметр D осуществляется при остановленном процессе с помощью ввинчивания резьбовых пробок 4, которые перемещают подпружиненные пружинами 5 металлические стаканы 6, на которых известными способами закреплены абразивные бруски 3. Стаканы 6 с абразивными брусками 3 расположены в радиальных пазах вращательно-подвижной полой оправки 7, которая установлена в корпусе 8 посредством подшипников 9. Оправка 7 имеет шкив 10, который соединен ремнем 11 с приводом (не показан). The adjustment of the
Корпус 8 шарнирно соединен с основанием 12 и может изменять угол α установки оси вращения круга 2 при изменении размеров объекта производства, а также при осуществлении поперечной подачи врезания, поворачиваясь относительно точки О. Основание 12 может быть закреплено, например, на суппорте токарного станка (не показан). The housing 8 is pivotally connected to the base 12 and can change the installation angle α of the axis of rotation of the
Головка для шлифования эллиптических поверхностей валов может быть применена как для черновой обработки, так и для чистового шлифования. The grinding head for elliptical shaft surfaces can be used both for roughing and fine grinding.
При небольших перепадах большой и малой полуосей "а" и "b" эллиптической поверхности формирование последней производят по предлагаемому способу, деля всю операцию на черновые, получистовые, чистовые и финишные переходы При этом предварительное, например токарное, точение шейки вала производят цилиндрической формы. With small differences between the major and minor semiaxes “a” and “b” of the elliptical surface, the latter is formed by the proposed method, dividing the entire operation into draft, semi-finished, finishing and finishing transitions. In this case, preliminary, for example turning, turning of the shaft neck is carried out in a cylindrical shape.
При больших размерах большой и малой полуосей "а" и "b" эллиптической поверхности формирование последней производят в две операции: предварительное, например токарное, точение шейки вала эллиптической формы [2] с оставлением припуска под шлифование и окончательную финишную обработку прелагаемой головкой. With large sizes of the major and minor axes “a” and “b” of the elliptical surface, the formation of the latter is carried out in two operations: preliminary, for example turning, turning the neck of the shaft of an elliptical shape [2] with leaving an allowance for grinding and final finishing with the proposed head.
Работа головки по шлифованию эллиптических поверхностей валов заключается в следующем. Перед обработкой сборный шлифовальный круг 2 правят, выдерживая внутренний диаметр D и деля на две равные по высоте части его периферийную внутреннюю поверхность, располагая режущие поверхности этих частей под углом α к оси вращения инструмента. Балансировку инструмента производят известными способами обязательно. Включают вращательное движение оправки 7 с инструментом 2 со скоростью Vи, определяемой режущими свойствами абразива, и при угле наклона α=0 корпуса 8 в него вводят обрабатываемую заготовку, при необходимости поджимают ее задним центром, причем деталь 1 неподвижна в процессе обработки. Давая продольную подачу Sпр, величину которой определяют традиционным способом, на каждый двойной ход ее осуществляют подачу врезания Sα путем увеличения угла α. Обработку заканчивают выхаживанием, которая осуществляется без подачи врезания Sα, только с продольной подачей Sпр.The work of the head on grinding elliptical surfaces of the shafts is as follows. Before processing, the combined
По мере износа рабочих поверхностей абразивных брусков увеличивается внутренний диаметр круга D, который восстанавливают путем ввинчивания резьбовых пробок 4. Угол α наклона режущих поверхностей брусков благодаря самозатачиванию будет сохраняться длительное время, однако по мере существенного отклонения режущих поверхностей от номинального значения угла α бруски правят известными способами и инструментами, например алмазным карандашом, как наиболее распространенным и дешевым. As the working surfaces of the abrasive bars wear, the inner circle diameter D increases, which is restored by screwing in the screw plugs 4. The angle α of inclination of the cutting surfaces of the bars due to self-sharpening will remain for a long time, however, as the cutting surfaces deviate significantly from the nominal value of the angle α, the bars are corrected by known methods and tools, such as diamond pencil, as the most common and cheapest.
Как видно на фиг.1, обработка предлагаемой головкой позволяет повысить точность изделия и виброустойчивость процесса, так как охватывающий круг контактирует с заготовкой в двух диаметрально противоположных местах и возникающие радиальные составляющие сил резания взаимно уравновешиваются, не вызывая изгиб детали. As can be seen in figure 1, the processing of the proposed head can improve the accuracy of the product and the vibration resistance of the process, since the enclosing circle is in contact with the workpiece in two diametrically opposite places and the resulting radial components of the cutting forces are mutually balanced without causing bending of the part.
Обрабатывалась эллиптическая шейка вала длиной 20 мм, имеющая размеры поперечного сечения: 2а=27-0,05 мм, 2b=23,38-0,05 мм. Угол установки инструмента определяли по формуле α=arccos(b/a)=arccos(11,69/13,5)=30o. Заготовка цилиндрической формы, прошедшая предварительную токарную обработку диаметром ⌀ 27 мм, т.е. больший диаметр эллипса обработан. Внутренний диаметр шлифовального круга правили и настраивали до D=27 мм. Шероховатость обработанной поверхности должна быть Ra=0,4 мкм, материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207. ..228. Обработка проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20, инструментальная охватывающая головка с абразивным охватывающим кругом сборным из прямоугольных брусков типа СП 45х55х80 24А16С25К ГОСТ 2464-82, скорость головки Vи=7,85 м/с, nи=3000 мин-1, Sпр=900 мм/мин, Sα= 2'2,4''/дв.ход, или в пересчете в мм на диаметре 27 мм Sα=0,008 мм/дв. ход. Требуемая шероховатость и точность эллиптической поверхности шейки вала была достигнута через Тм=(45+20)•1,81•1,4/900•0,008=22,9 мин, где (45+20) - длина хода суппорта при перебеге круга на каждую сторону, равном 0,5 ширины бруска, (13,5-11,69)=1,81 мм - величина максимального припуска, снимаемого в области малой оси эллипса, 1,4 - коэффициент, учитывающий затраты времени на выхаживание.An elliptical shaft neck with a length of 20 mm was processed, having the dimensions of the cross section: 2a = 27 -0.05 mm, 2b = 23.38 -0.05 mm. The installation angle of the tool was determined by the formula α = arccos (b / a) = arccos (11.69 / 13.5) = 30 o . A cylindrical billet that underwent preliminary turning with a diameter of ⌀ 27 mm, i.e. the larger diameter of the ellipse is machined. The inner diameter of the grinding wheel was corrected and adjusted to D = 27 mm. The roughness of the treated surface should be Ra = 0.4 μm, material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207. ..228. The processing was carried out on a mod screw-cutting machine. 16K20, instrumental female head with an abrasive female circle assembled from rectangular bars of the type SP 45x55x80 24A16C25K GOST 2464-82, head speed V i = 7.85 m / s, n i = 3000 min -1 , S pr = 900 mm / min, S α = 2'2,4 '' / dv.hod, or in terms of mm on a diameter of 27 mm S α = 0,008 mm / dv. move. The required roughness and accuracy of the elliptical surface of the neck of the shaft was achieved through T m = (45 + 20) • 1.81 • 1.4 / 900 • 0.008 = 22.9 min, where (45 + 20) is the caliper travel length when the wheel runs over on each side equal to 0.5 bar width, (13.5-11.69) = 1.81 mm - the maximum allowance taken in the area of the small axis of the ellipse, 1.4 - coefficient taking into account the time spent on nursing.
Благодаря применению предлагаемого головки стало возможным финишная абразивная обработка наружных эллиптических поверхностей валов, т.е. расширились технологические возможности, улучшилось качество, снизилась величина шероховатости и повысилась производительность за счет использования охватывающего круга и увеличения длины дуги контакта круга с заготовкой и решены вопросы по осуществлению подачи врезания при неоднократных проходах, а также обеспечение независимости профиля обработанного изделия от диаметра шлифовального круга. Thanks to the use of the proposed head, it became possible to finish abrasive the external elliptical surfaces of the shafts, i.e. technological capabilities have expanded, quality has improved, roughness has decreased and productivity has increased due to the use of the enclosing circle and the increase in the length of the arc of contact between the wheel and the workpiece, and issues have been resolved on how to feed the plunge during repeated passes, as well as ensuring the independence of the profile of the processed product from the diameter of the grinding wheel.
Источники информации
1. Патент РФ 2169644, МКИ В 23 G 1/36. Способ финишной обработки винтов. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. и др. Заявка 99121764/02, заяв. 12.10.99, опубл. 27.05.2001. Бюл. 15.Sources of information
1. RF patent 2169644, MKI B 23 G 1/36. The method of finishing the screws. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I. and other Application 99121764/02, application. 12.10.99, publ. 05/27/2001. Bull. fifteen.
2. Карелин Н.М. Бескопирная обработка цилиндрических деталей с криволинейными поперечными сечениями. - М.: Машиностроение, 1966, с. 11-13, рис. 11-12. 2. Karelin N.M. Ball-free machining of cylindrical parts with curved cross sections. - M.: Mechanical Engineering, 1966, p. 11-13, fig. 11-12.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102403/02A RU2211133C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Head to grind elliptical surfaces of shafts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102403/02A RU2211133C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Head to grind elliptical surfaces of shafts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2211133C1 true RU2211133C1 (en) | 2003-08-27 |
RU2002102403A RU2002102403A (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=29246330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002102403/02A RU2211133C1 (en) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Head to grind elliptical surfaces of shafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2211133C1 (en) |
-
2002
- 2002-01-25 RU RU2002102403/02A patent/RU2211133C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАРЕЛИН Н.М. Бескопирная обработка деталей с криволинейными поперечными сечениями. - М.: Машиностроение, 1966, с.11-13, рис.11-12. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002102403A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7882633B2 (en) | Method for machining shaft bearing seats | |
JP2009545458A (en) | Method for grinding throwaway tip and grinding wheel for carrying out grinding method | |
RU2211133C1 (en) | Head to grind elliptical surfaces of shafts | |
US4374513A (en) | Dressing apparatus for cup-type abrasive wheels as used for grinding spiral bevel gearwheels | |
RU2211130C1 (en) | Way of finishing abrasive machining of outer elliptical surfaces | |
RU2211134C1 (en) | Self-centering head to grind elliptical surfaces of shafts | |
RU2325258C2 (en) | Abrasive-diamond spring tool | |
RU2211129C1 (en) | Way of finishing abrasive machining of hole with elliptical surface | |
RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
RU2127182C1 (en) | Method for manufacturing of optical lenses | |
US3811234A (en) | Method of forming workpieces by abrading | |
RU2201331C2 (en) | Flexible embracing abrasive tool for working eccentric shafts and screws | |
RU2297317C1 (en) | Method of the multi-component shafts rolling | |
RU2334595C1 (en) | Device for orbital pin milling of screws | |
RU2334596C1 (en) | Method of orbital pin cutting of screws | |
RU2351455C1 (en) | Facility for screws superfinishing | |
RU2123924C1 (en) | Method of combustion abrasive machining | |
GB2047589A (en) | A tool for metal cutting, more particularly a face milling cutter | |
RU2207243C2 (en) | Combined abrasive tool and method of part surface machininh | |
RU2318647C1 (en) | Method for abrasive-diamond working by means of spring tool | |
RU2351456C1 (en) | Superfinishing method of screws | |
RU2176179C2 (en) | Method of grinding screws with unifilar grinding wheel | |
RU2235012C1 (en) | Grinding and honing method | |
RU2125509C1 (en) | Device for combined abrasive treatment | |
RU2243064C1 (en) | Method for working blanks by turning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040126 |