RU2234227C1 - Needle cutting apparatus with regulated rigidity - Google Patents
Needle cutting apparatus with regulated rigidity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234227C1 RU2234227C1 RU2003121691/12A RU2003121691A RU2234227C1 RU 2234227 C1 RU2234227 C1 RU 2234227C1 RU 2003121691/12 A RU2003121691/12 A RU 2003121691/12A RU 2003121691 A RU2003121691 A RU 2003121691A RU 2234227 C1 RU2234227 C1 RU 2234227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- disks
- needle
- flange
- pile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам и инструментам для механической обработки материалов резанием - иглофрезерованием, а также для зачистки сварных швов и очистки поверхностей металлов и других материалов, например, от коррозии и окалины.The invention relates to devices and tools for the mechanical processing of materials by cutting - needle-milling, as well as for cleaning welds and cleaning surfaces of metals and other materials, for example, from corrosion and scale.
Известна цилиндрическая щетка, содержащая втулку с установленными на ней дисками, каждый из которых имеет размещенные по периферии отверстия для крепления V-образных пучков проволочного ворса и фланцы для фиксации дисков на втулке [1].A known cylindrical brush containing a sleeve with mounted disks on it, each of which has peripheral holes for fastening V-shaped bundles of wire pile and flanges for fixing disks on the sleeve [1].
Недостатками известной конструкции щетки являются невысокая эффективность использования из-за низкой плотности набивки ворса и ненадежное крепление его, поэтому щетка обладает малой жесткостью, что не позволяет добиться высокой производительности и качественно удалять значительные припуски, при этом узкие технологические возможности ограничивают область применения.The disadvantages of the known design of the brush are the low efficiency of use due to the low density of the stuffing of the pile and its unreliable fastening, therefore, the brush has low rigidity, which does not allow to achieve high performance and to qualitatively remove significant allowances, while narrow technological capabilities limit the scope.
Известна цилиндрическая щетка, содержащая втулку с установленными на ней дисками, каждый из которых имеет размещенные по периферии отверстия для крепления V-образных пучков проволочного ворса и фланцы для фиксации дисков на втулке, при этом каждый пучок ворса закреплен на диске таким образом, что участок его сгиба размещен между парой отверстий, а его свободные концы проходят через отверстия и расположены радиально по отношению к оси втулки, при этом расстояние между осями каждой пары отверстий диска не превышает удвоенного диаметра отверстия, диски установлены со смещением один относительно другого так, что пучки ворса одного из них расположены между пучками другого, а расстояние между осями отверстий двух расположенных по длине втулки дисков равно половине расстояния между осями пары отверстий в диске [2].A cylindrical brush is known that contains a sleeve with disks mounted on it, each of which has peripheral holes for fastening V-shaped bundles of wire pile and flanges for fixing disks on the sleeve, with each pile of tuf being fixed to the disk so that its portion the bend is placed between a pair of holes, and its free ends pass through the holes and are located radially with respect to the axis of the sleeve, while the distance between the axes of each pair of holes of the disk does not exceed twice the diameter of the holes TIFA, wheels mounted offset relative to one another so that one pile tufts are located between beams of other, and the distance between the axes of two holes arranged in drive sleeve length is equal to half the distance between the axes of the pair of holes in the disk [2].
Недостатками известной щетки являются невысокая степень механизации наладочных работ иглофрезерования, требующая больших ручных затрат сил и времени на изменение и регулирование жесткости щетки и плотности набивки ворса при изменении характера работ при переходах с легких на тяжелые силовые условия работ и наоборот, кроме того, не представляется возможным быстро реагировать на изменение твердости и прочности обрабатываемого материала и т.д.The disadvantages of the known brushes are the low degree of mechanization of the set-up operations of needle-milling, which requires large manual expenditures of time and effort to change and adjust the brush stiffness and density of the pile stuffing when changing the nature of the work when switching from light to heavy power working conditions and vice versa, in addition, it is not possible quickly respond to changes in hardness and strength of the processed material, etc.
Задача изобретения - расширение технологических возможностей инструмента за счет применения полуавтоматического устройства изменения жесткости иглофрезы и плотности ворса, позволяющее изменять эффективность обработки с надежным креплением ворса при высокопроизводительном и качественном снятии значительных припусков и работать в тяжелых силовых условиях.The objective of the invention is the expansion of the technological capabilities of the tool through the use of a semi-automatic device for changing the rigidity of the needle cutter and the density of the pile, which allows you to change the processing efficiency with reliable fastening of the pile with high-performance and high-quality removal of significant allowances and work in difficult power conditions.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для иглофрезерования с переменной жесткостью, содержащего шпиндель с установленными на нем дисками, каждый из которых имеет размещенные по периферии отверстия для крепления V-образных пучков проволочного ворса и неподвижные фланцы для фиксации дисков на шпинделе, причем оно содержит дополнительный фланец, установленный с возможностью перемещения в осевом направлении, и механизм осевого перемещения этого фланца, состоящий из цилиндра, неподвижно закрепленного на рабочем конце шпинделя, подвижного поршня, на котором закреплен упомянутый дополнительный подвижный фланец, и возвратные пружины сжатия.The problem is solved using the proposed device for needle milling with variable stiffness, containing a spindle with disks mounted on it, each of which has peripheral holes for attaching V-shaped bundles of wire pile and fixed flanges for fixing disks on the spindle, and it contains an additional an axially mounted flange and an axial movement mechanism of this flange, consisting of a cylinder fixedly mounted on the working the end of the spindle, a movable piston on which said additional movable flange is fixed, and compression return springs.
Кроме того, упомянутый шпиндель имеет центральное осевое отверстие, соединяющее механизм осевого перемещения с источником давления рабочей среды посредством муфты, закрепленной на нерабочем конце шпинделя.In addition, said spindle has a central axial bore connecting the axial displacement mechanism to a medium pressure source by means of a coupling fixed to the inactive end of the spindle.
На фиг.1 представлена конструкция устройства для иглофрезерования с переменной жесткостью; на фиг.2 - рабочее положение иглофрезы с минимальной жесткостью для чистовой обработки; на фиг.3 - положение иглофрезы с максимальной жесткостью для черновой обработки; на фиг.4 - схема сборки иглофрезы; на фиг.5 - разрез А - А на фиг.1.Figure 1 shows the design of a device for acupuncture with variable stiffness; figure 2 - the working position of the needle cutter with minimal rigidity for finishing; figure 3 - the position of the needle with maximum rigidity for roughing; figure 4 - assembly diagram of the needle cutter; figure 5 - section a - a in figure 1.
Предлагаемое устройство для иглофрезерования предусматривает вращение иглофрезы и перемещение ее относительно обрабатываемой заготовки.The proposed device for needle cutting involves rotating the needle and moving it relative to the workpiece.
Особенностью устройства является то, что черновое и чистовое иглофрезерование производят при различной жесткости иглофрезы и различной плотности набивки ворса.A feature of the device is that rough and fine needle-milling is carried out with different rigidity of the needle-mill and different density of the stuffing pile.
Устройство содержит шпиндель 1, который с помощью подшипников 2 и 3 установлен с возможностью вращения в корпусе 4. Для вращения шпинделя служит шкив 5, соединенный бесконечным ремнем 6 со шкивом 7 приводного электродвигателя 8, установленного, например, на корпусе 4.The device comprises a
На шпинделе 1 между фланцами 9 и 10 установлены диски 11 с V-образными пучками проволочного ворса.On the
На шпинделе 1 между фланцем 9, неподвижно установленным с помощью гаек 12, и механизмом осевого перемещения 13 установлен подвижный фланец 14, который имеет возможность перемещаться по шпинделю 1.On the
На шпинделе 1 между неподвижным фланцем 10 и корпусом 4 установлен механизм 13 осевого перемещения с подвижным элементом - поршнем 15, к которому крепится подвижный фланец 14 или, как показано на фиг.1, подвижный фланец 14 выполнен за одно целое с поршнем 15. В отверстии поршня 15 на шпинделе 1 между неподвижным фланцем 10 и поршнем 15 установлены пружины 16 сжатия.On the
Механизм 13 осевого перемещения может быть выполнен в виде силового цилиндра, соединенного с муфтой 17, установленной на нерабочем конце шпинделя 1. Муфта 17 в этом случае соединена с источником давления рабочей среды, например с гидростанцией или пневмосетью.The
Цилиндрическая иглофреза содержит диски 11, каждый из которых имеет размещенные по периферии отверстия 18 для крепления V-образных пучков 19 проволочного ворса и фланцы 9 и 10 для фиксации дисков 11 на шпинделе 1. Каждый V-образный пучок 19 ворса закреплен на диске 11 так, что участок его сгиба размещен между парой отверстий 18, а его свободные концы проходят через эти отверстия и расположены радиально по отношению к оси шпинделя 1. Расстояние между осями каждой пары отверстий диска 11 не превышает удвоенного диаметра d отверстия. Диски 11 установлены со смещением относительно друг друга так, что пучки 19 ворса одного из них расположены между пучками другого. Расстояние l между осями отверстий 18 двух рядом расположенных по длине шпинделя 1 дисков 11 равно половине расстояния L между осями пары отверстий 18 в диске.The cylindrical needle-cutter contains
Сборка иглофрезы осуществляется следующим образом.Assembly of acupuncture is as follows.
Нарезается проволока из бухты и набираются пучки диаметром, близким к диаметру отверстия 18. Затем пучки перегибаются и концами продеваются в соседние отверстия 18 диска 11, после чего они вторично перегибаются уже в радиальном направлении диска. Затем диски 11 надеваются на рабочий конец шпинделя 1 до упора во фланец 10 и фиксируются с противоположной стороны другим фланцем 9 с последующей затяжкой гайками 12. Диски 11 устанавливаются на шпинделе таким образом, что пучки ворса на одном диске располагаются между пучками ворса на рядом стоящем диске.A wire is cut from the bay and bundles are dialed with a diameter close to the diameter of the
Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.
Иглофреза устанавливается на шпиндель, которому сообщается вращение, и подводится к обрабатываемой поверхности. Концы проволочного ворса, взаимодействуя с обрабатываемой поверхностью, осуществляют микрорезание.An acupuncture is mounted on a spindle, to which rotation is communicated, and brought to the work surface. The ends of the wire pile, interacting with the treated surface, carry out micro-cutting.
Черновую обработку с удалением значительных припусков ведут более жесткой иглофрезой, при этом дополнительная жесткость обеспечивается дополнительным фланцем 14, который приближают к фланцу 9 благодаря включению в работу механизма 13 осевого перемещения (см. фиг.3), который как под прессом повышает плотность набивки ворса и жесткость иглофрезы.Roughing with the removal of significant allowances is carried out by a stiffer needle cutter, with additional rigidity provided by an
Чистовое иглофрезерование, а также другие легкие виды работ: очистка поверхностей металлов и других материалов, например, от коррозии, окалины, зачистка сварных швов и заусенцев, ведут иглофрезой с минимальной жесткостью, для чего на ходу, не останавливая процесс, выключают механизм 13 осевого перемещения и под действием пружины 15 дополнительный фланец 14 отводится от иглофрезы (см. фиг.2).Fine needle-milling, as well as other light types of work: cleaning surfaces of metals and other materials, for example, from corrosion, scale, cleaning welds and burrs, are carried out by needle-cutting with minimal rigidity, for which, on the go, without stopping the process, turn off the
Проводилась обработка заготовки из горячекатанной полосы из стали 20 с помощью предлагаемого устройства, установленного на модернизированном горизонтально-фрезерном станке мод.6Р82Г. Модернизация заключалась в оснащении шпинделя пневмоцилиндром для дополнительного повышения жесткости иглофрезы. В качестве ворса применяли стальную пружинную проволоку диаметром 0,5...1,0 мм из стали 65Г. Использовали иглофрезу с соотношением h/i, где h - длина вылета ворса над фланцами; i - наименьший радиус инерции поперечного сечения проволочных элементов, находящийся в пределах 50...100, а коэффициент Кп плотности проволочного ворса в пределах 0,6...0,7 для чистовой обработки и 0,8...0,9 для черновой обработки; при этом натяг составлял Н=0,7...1,0 мм для чистовой обработки и Н=1,2...1,5 мм для черновой обработки [3].The workpiece was machined from a hot-rolled strip of steel 20 with the help of the proposed device installed on a modernized horizontal milling machine mod.6R82G. The modernization consisted in equipping the spindle with a pneumatic cylinder to further increase the rigidity of the needle cutter. A steel spring wire with a diameter of 0.5 ... 1.0 mm from 65G steel was used as a pile. An acupuncture was used with an h / i ratio, where h is the length of the pile over the flanges; i is the smallest inertia radius of the cross section of the wire elements, which is in the range of 50 ... 100, and the coefficient K p of the density of the wire pile is in the range of 0.6 ... 0.7 for finishing and 0.8 ... 0.9 for roughing; the tightness was H = 0.7 ... 1.0 mm for finishing and H = 1.2 ... 1.5 mm for roughing [3].
Режимы работы: окружная скорость для черновой обработки 2...3 м/с, для чистовой - 4...5 м/с. Продольная подача определялась по формуле S=h·n (мм/мин), где n - частота вращения устройства, мин-1; значение h (мм) зависит от натяга и диаметра диска и определяли опытным путем.Operating modes: peripheral speed for roughing 2 ... 3 m / s, for finishing - 4 ... 5 m / s. The longitudinal feed was determined by the formula S = h · n (mm / min), where n is the speed of the device, min -1 ; the value of h (mm) depends on the interference and the diameter of the disk and was determined empirically.
Обработка показала, что иглофреза при черновой обработки срезает с обрабатываемой поверхности окалину вместе с упрочненным слоем; при чистовом иглофрезеровании улучшается шероховатость на один класс, усилие прижатия иглофрезы к обрабатываемой поверхности заготовки составляло 200...300 Н и 400...600 Н на 10 мм ширины рабочей поверхности иглофрезы соответственно при чистовой и черновой обработке, а тангенциальная составляющая силы резания при этом составляла 150...250 Н и 450...550 Н соответственно при чистовой и черновой обработке.Processing showed that the needle cutter during roughing cuts off scale from the surface to be treated together with a hardened layer; during fine needle cutting, the roughness improves by one class, the force of pressing the needle cutting to the workpiece surface was 200 ... 300 N and 400 ... 600 N per 10 mm of the width of the working surface of the needle cutting machine, respectively, during finishing and roughing, and the tangential component of the cutting force at this was 150 ... 250 N and 450 ... 550 N, respectively, during finishing and roughing.
При обработке предлагаемым устройством соблюдалось условие:When processing the proposed device, the condition was met:
для чистовой обработкиfor finishing
Кр=р/σв=1,5...1,7;To p = p / σ in = 1.5 ... 1.7;
для черновой обработкиfor roughing
Кр=р/σв=1,8...2,0;To p = p / σ in = 1.8 ... 2.0;
где р - давление иглофрезы на обрабатываемую поверхность, МПа;where p is the pressure of the needle on the treated surface, MPa;
σв - предел прочности материала обрабатываемой заготовки, МПа.σ in - the tensile strength of the material of the workpiece, MPa.
Выбор соответствующего давления р зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга Н [3].The choice of the corresponding pressure p depends on the physicomechanical properties of the material of the wire pile, on the rigidity and density of the latter, as well as on the interference fit [3].
Использование предлагаемого устройства позволяет расширить технологические возможности иглофрезерования, повысить эффективность использования иглофрезы с надежным креплением проволочного ворса за счет повышения плотности набивки ворса и повышения жесткости. Надежность крепления ворса и управление жесткостью позволяет также высокопроизводительно удалять значительные припуски, т.е. работать в тяжелых силовых условиях, прогнозировать шероховатость и качество обрабатываемой поверхности.Using the proposed device allows to expand the technological capabilities of needle cutting, to increase the efficiency of using a needle mill with reliable fastening of the wire pile by increasing the density of the pile and increasing the rigidity. The reliability of the pile fastening and the stiffness control also allows high-performance removal of significant allowances, i.e. to work in severe power conditions, to predict the roughness and quality of the processed surface.
Источники информацииSources of information
1. Патент США №2983940, кл.15-181, 1961.1. US patent No. 2983940, CL 15-181, 1961.
2. А.с. СССР 1431726, кл. А 46 В 7/10, 1988 (прототип).2. A.S. USSR 1431726, class A 46 B 7/10, 1988 (prototype).
3. Гавриленко И.Г. Способ совмещения предварительной и окончательной иглофрезерной зачистки цилиндрических деталей// Автоматизация и современные технологии. 1992, №9, с.27-30.3. Gavrilenko I.G. A method of combining preliminary and final needle-milling stripping of cylindrical parts // Automation and modern technology. 1992, No. 9, pp. 27-30.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121691/12A RU2234227C1 (en) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Needle cutting apparatus with regulated rigidity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121691/12A RU2234227C1 (en) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Needle cutting apparatus with regulated rigidity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234227C1 true RU2234227C1 (en) | 2004-08-20 |
RU2003121691A RU2003121691A (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=33414633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003121691/12A RU2234227C1 (en) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | Needle cutting apparatus with regulated rigidity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234227C1 (en) |
-
2003
- 2003-07-14 RU RU2003121691/12A patent/RU2234227C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003121691A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2318648C2 (en) | Grinding method of revolution-symmetry machine part and apparatus for performing the same | |
JPS5976710A (en) | Combination type finishing drilling and polishing roller tool | |
RU2234227C1 (en) | Needle cutting apparatus with regulated rigidity | |
RU2234228C1 (en) | Needle cutting method | |
RU2234229C1 (en) | Needle cutter with automatic regulation of rigidity | |
RU2306203C1 (en) | Method for planetary working with use of needle milling cutter | |
JP6091474B2 (en) | Surface processing method for workpieces | |
RU2294819C1 (en) | Flat surfaces pulse milling method with use of needle milling cutter | |
RU2238667C1 (en) | Surface machining apparatus | |
RU2291764C1 (en) | Combined tool for working openings by needle milling cutter at strengthening surface of openings | |
JPH0575560B2 (en) | ||
RU2297317C1 (en) | Method of the multi-component shafts rolling | |
RU2236932C1 (en) | Method of smooth interrupted milling | |
SU944895A1 (en) | Method of working flat surfaces by combination tool | |
RU2405667C1 (en) | Combined tool for bore machining | |
RU2239538C1 (en) | Combination type needle-grinding method | |
RU2306204C1 (en) | Tool for planetary working by means of needle milling cutter | |
RU2410184C1 (en) | Procedure for surface generation of thin wall hollow items | |
RU2296652C1 (en) | Needle-milling cutter for processing of planes with pulse loading | |
RU2434732C2 (en) | Method of needle-milling and hardening | |
RU2409438C2 (en) | Needle tool to roll thin-wall hollow articles | |
SU921813A2 (en) | Tool for finishing bodies of revolution by plastic deformation method | |
SU1100795A1 (en) | Tool for working deep holes | |
RU2252133C1 (en) | Combination type needle grinding tool | |
RU2252123C1 (en) | Combination method for plain needle grinding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050715 |