RU2211134C1 - Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов - Google Patents

Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов Download PDF

Info

Publication number
RU2211134C1
RU2211134C1 RU2002102406/02A RU2002102406A RU2211134C1 RU 2211134 C1 RU2211134 C1 RU 2211134C1 RU 2002102406/02 A RU2002102406/02 A RU 2002102406/02A RU 2002102406 A RU2002102406 A RU 2002102406A RU 2211134 C1 RU2211134 C1 RU 2211134C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
centering head
grinding
angle
grinding wheel
Prior art date
Application number
RU2002102406/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002102406A (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 RU2002102406/02A priority Critical patent/RU2211134C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2211134C1 publication Critical patent/RU2211134C1/ru
Publication of RU2002102406A publication Critical patent/RU2002102406A/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при шлифовании деталей с наружными эллиптическими поверхностями. Головка содержит полую оправку, установленную с возможностью вращения в корпусе. Последний шарнирно соединен с основанием. Шлифовальный круг выполнен сборным из отдельных абразивных брусков, образующих периферийную внутреннюю режущую поверхность. При правке ее делят на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения круга. Абразивные бруски закреплены на кулачках, расположенных с возможностью радиального перемещения в отверстиях полой оправки. Регулирование внутреннего диаметра круга осуществляют посредством малой конической шестерни, входящей в зацепление с коническим зубчатым венцом спирального диска. Последний взаимодействует с упомянутыми кулачками. Такая конструкция повышает производительность, точность и качество обработки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, к области станкостроения и может быть использовано при металлообработке шлифованием для изготовления деталей с наружными эллиптическими поверхностями.
Известна специальная резцедержавка для обточки эллиптической поверхности на токарном станке, укрепленной в шпинделе [1]. Работа специальной резцедержавки основана на том, что проекция окружности на наклонную плоскость дает эллипс.
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.
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 [2].
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.
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.
Поставленная задача достигается предлагаемой самоцентрирующей головкой для шлифования эллиптических поверхностей валов, содержащей основание и шарнирно соединенный с ним корпус, в котором с возможностью вращения установлена полая оправка, причем полая оправка имеет радиально расположенные отверстия, в которых с возможностью радиального перемещения расположены кулачки с абразивными брусками, при этом кулачки имеют зубья и зацепляются с центральным спиральным диском, на котором выполнен зубчатый венец конического зацепления, являющийся колесом конической передачи, контактирующий с малой конической шестерней привода радиальной настройки абразивных брусков.
Кроме того, абразивные бруски образуют охватывающий сборный шлифовальный круг, внутреннюю режущую поверхность которого при правке делят на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения инструмента.
При этом ось вращения самоцентрирующей головки устанавливают под углом α к неподвижной оси обрабатываемой детали, который определяют по формуле
α=arccos(b/a),
где - а и b соответственно большая и меньшая полуоси обрабатываемой эллиптической наружной поверхности детали.
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; на фиг.3 - вид по Б на фиг.1.
Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов 1 содержит основание 2 и шарнирно соединенный с ним корпус 3, в котором с возможностью вращения установлена полая оправка 4. Полая оправка 4 имеет радиально расположенные отверстия 5, в пазах 6 которых с возможностью радиального перемещения размещены кулачки 7 с абразивными брусками 8. Кулачки 7 имеют зубья 9 и зацепляются с центральным спиральным диском 10, на котором выполнен зубчатый венец 11 конического зацепления, являющийся колесом конической передачи, контактирующий с малой конической шестерней 12 привода радиальной настройки абразивных брусков 8.
Абразивные бруски 8 образуют охватывающий сборный шлифовальный круг 13, внутреннюю режущую поверхность которого при правке делят на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения оправки 4.
Ось вращения самоцентрирующей головки устанавливают под углом α к неподвижной оси обрабатываемой детали 1 благодаря шарнирному соединению корпуса с основанием, при этом угол α определяют по формуле
α=arccos(b/a),
где - а и b соответственно большая и меньшая полуоси обрабатываемой эллиптической наружной поверхности детали 1.
Работа предлагаемой самоцентрирующей головки по шлифованию эллиптических поверхностей валов 1 основана на том, что проекция окружности внутренней режущей поверхности охватывающего круга 13 на наклонную плоскость дает эллипс.
Обработка наружных эллиптических поверхностей валов 1 включает сообщение шлифовальному кругу 13, установленному под углом α к продольной оси детали 1, вращения Vи и поступательного продольного движения Sпр при неподвижной детали 1.
Сборный шлифовальный круг 13 составлен из отдельных абразивных брусков 8, имеющих возможность радиального перемещения при наладке, осуществляемой по мере износа брусков и восстановления внутреннего диаметра D=2а круга.
При правке периферийную внутреннюю режущую поверхность круга 13, т.е. абразивных брусков 8, 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 8 находятся вверху относительно продольной оси детали 1, правая часть от т. О работает, когда бруски 8 внизу.
Наладка брусков 8 на диаметр D осуществляется при остановленном процессе с помощью специального ключа (не показан), который вставляют в квадратное отверстие 14 малой конической шестерни 7.
При вращении малой конической шестерни 7 вращается центральный спиральный диск 10, радиально перемещающий в отверстиях 5 по пазам 6 кулачки 7, на которых известными способами закреплены абразивные бруски 8. Кулачки 7 с абразивными брусками 8 расположены в радиальных отверстиях 5 и перемещаются в пазах 6 вращательно-подвижной полой оправки 4, которая установлена в корпусе 3 посредством подшипников 15. Оправка 4 имеет шкив 16, который соединен ремнем 17 с приводом (не показан) вращения инструмента.
Корпус 3 шарнирно соединен с основанием 2 и может изменять угол α установки оси вращения круга 13 при изменении размеров объекта производства 1, а также при осуществлении поперечной подачи врезания, поворачиваясь относительно точки О. Основание 2 может быть закреплено, например, на суппорте токарного станка (не показан).
Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов может быть применена как для черновой обработки, так и для чистового шлифования.
При небольших перепадах большой и малой полуосей "а" и "b" эллиптической поверхности формирование последней производят предлагаемой головкой, деля всю операцию на черновые, получистовые, чистовые и финишные переходы При этом предварительное, например токарное, точение шейки валя производят цилиндрической формы с окончательным получением размера только большой оси 2а=D.
При большой разнице размеров большой и малой полуосей "а" и "b" эллиптической поверхности формирование последней производят в две операции: предварительное, например токарное, точение шейки вала эллиптической формы [1] с оставлением припуска под шлифование и окончательную финишную обработку предлагаемой головкой.
Работа самоцентрирующей головки по шлифованию эллиптических поверхностей валов заключается в следующем. Перед обработкой абразивные бруски сводят и сборный шлифовальный круг 13 правят, выдерживая внутренний диаметр D, и делят 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 4 с инструментом 13 со скорость Vи, определяемой режущими свойствами абразива, и при угле наклона α=0 корпуса 3 в него вводят обрабатываемую заготовку 1, при необходимости поджимают ее задним центром, причем деталь I 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.
По мере износа рабочих поверхностей абразивных брусков увеличивается внутренний диаметр круга D, который восстанавливают путем поворота шестерни 7. 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.
Как видно на фиг.1, обработка предлагаемой самоцентрирующей 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.
Самоцентрирование отдельных абразивных брусков круга с помощью механизма привода радиальной настройки позволяет сократить вспомогательное время и повысить точность настройки, а следовательно, повысить производительность и точность обработки.
Обрабатывалась эллиптическая шейка вала длиной 20 мм, имеющая размеры поперечного сечения: 2а=27-0,05 мм; 2b=24,47-0,05 мм. Угол установки инструмента определяли по формуле α=arccos(b/a)=arccos(12,235/13,5)=25o. Заготовка цилиндрической формы, прошедшая предварительную токарную обработку, диаметром ⌀ 27 мм; т.е. больший диаметр эллипса уже 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 самоцентрированная 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, Sпp= 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)•1,265•1,4/900•0,008= 16 мин, где (45+20) - длина хода суппорта при перебеге круга на каждую сторону, равном 0,5 ширины бруска; (13,5-12,235)= 1,265 мм - величина максимального припуска, снимаемого в области малой оси эллипса; 1,4 - коэффициент, учитывающий затраты времени на выхаживание.
Благодаря применению предлагаемой самоцентрирующей головки стала возможной 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. Снизилось вспомогательное время настройки и правки.
Источники информации
1. Карелин Н.М. Бескопирная обработка цилиндрических деталей с криволинейными поперечными сечениями. - М.: Машиностроение, 1966, с. 11-13, рис. 11-12.
2. 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, опуб. 27.05.2001. Бюл. 15.

Claims (3)

1. Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов, содержащая основание и корпус, отличающаяся тем, что она снабжена установленной с возможностью вращения в корпусе, шарнирно соединенном с основанием, полой оправкой с радиально расположенными отверстиями, установленными в них с возможностью радиального перемещения кулачками с абразивными брусками и с зубьями, а также входящим в зацепление с последними центральным спиральным диском и малой конической шестерней привода радиальной настройки абразивных брусков, контактирующей с выполненным на центральном спиральном диске коническим зубчатым венцом.
2. Самоцентрирующая головка по п. 1, отличающаяся тем, что абразивные бруски установлены с образованием охватывающего обрабатываемую деталь сборного шлифовального круга, внутренняя режущая поверхность которого разделена при правке на две равные по высоте части, расположенные под углом α к оси вращения шлифовального круга с полой оправкой.
3. Самоцентрирующая головка по п. 2, отличающаяся тем, что ее устанавливают с расположением оси вращения шлифовального круга под углом α к неподвижной оси обрабатываемой детали, при этом его величину определяют по формуле
α= arc cos(b/a),
где а и b - соответственно, большая и малая полуоси обрабатываемой эллиптической наружной поверхности детали.
RU2002102406/02A 2002-01-25 2002-01-25 Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов RU2211134C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102406/02A RU2211134C1 (ru) 2002-01-25 2002-01-25 Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102406/02A RU2211134C1 (ru) 2002-01-25 2002-01-25 Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2211134C1 true RU2211134C1 (ru) 2003-08-27
RU2002102406A RU2002102406A (ru) 2005-01-10

Family

ID=29246332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002102406/02A RU2211134C1 (ru) 2002-01-25 2002-01-25 Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211134C1 (ru)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002102406A (ru) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200230725A1 (en) Method and Device for Precision Machining of Toothed and Hardened Work Wheels
KR0145455B1 (ko) 평기어와 헬리컬기어를 가공하는 방법 및 장치
KR100766588B1 (ko) 경질재질의 반지를 새틴 가공하기 위한 방법 및 지그
KR20050038009A (ko) 길이 방향 보어홀을 포함하는 회전 대칭인 기계 부품의내외면을 연삭하는 방법 및 장치
US7882633B2 (en) Method for machining shaft bearing seats
KR100373116B1 (ko) 오목측부를갖는캠의연마방법및장치
KR101442568B1 (ko) 인덱서블 인서트의 연삭 방법 및 이 연삭 방법을 수행하는 연삭휠
JPS63306819A (ja) 予じめ歯付けされた歯車の歯のフランクを精密機械加工するための工作機械
JPH07506301A (ja) 研削及び仕上げウォーム
JP3408823B2 (ja) 外面研磨機
JPH1058230A (ja) 平歯車の精密機械加工方法および装置
US5551908A (en) Centerless grinder and wheel truing device therefor
US2729919A (en) Method and apparatus for grinding
JP2008073838A (ja) トラバース研削装置及び加工方法
JPH0565287B2 (ru)
RU2211134C1 (ru) Самоцентрирующая головка для шлифования эллиптических поверхностей валов
US4374513A (en) Dressing apparatus for cup-type abrasive wheels as used for grinding spiral bevel gearwheels
RU2211133C1 (ru) Головка для шлифования эллиптических поверхностей валов
RU2211130C1 (ru) Способ финишной абразивной обработки наружных эллиптических поверхностей
JPH0747266B2 (ja) 目直し工具を備えた研削機の心押し台
CN106956217B (zh) 整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置及整形方法
RU2211129C1 (ru) Способ отделочной абразивной обработки отверстия с эллиптической поверхностью
RU2201331C2 (ru) Гибкий охватывающий абразивный инструмент для обработки эксцентричных валов и винтов
RU2196663C1 (ru) Устройство для комбинированной обработки валов
RU2207243C2 (ru) Комбинированный абразивный инструмент и способ механической обработки поверхности детали

Legal Events

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

Effective date: 20040126