RU2235012C1 - Grinding and honing method - Google Patents
Grinding and honing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235012C1 RU2235012C1 RU2003101869/02A RU2003101869A RU2235012C1 RU 2235012 C1 RU2235012 C1 RU 2235012C1 RU 2003101869/02 A RU2003101869/02 A RU 2003101869/02A RU 2003101869 A RU2003101869 A RU 2003101869A RU 2235012 C1 RU2235012 C1 RU 2235012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- honing
- grinding
- grinding wheel
- oscillation
- disk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при шлифовании и хонинговании труднообрабатываемых материалов, в частности, на круглошлифовальных станках, станках с ЧПУ, гибких производственных модулях для финишных операций.The invention relates to metalworking and can be used for grinding and honing hard-to-work materials, in particular, on circular grinding machines, CNC machines, flexible production modules for finishing operations.
Известен способ шлифования, который осуществляют двумя шлифовальными кругами с одинаковыми диаметрами [1]. Последние располагают на коаксиальных соосных валах и сообщают им вращение в противоположных направлениях и движение подачи. Заготовке сообщают возвратно-поступательное перемещение относительно кругов. Первый круг устанавливают жестко на полом валу под углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения. Второму кругу сообщают осцилляцию, для чего его устанавливают на сферической шейке центрального вала с помощью сопряженной с последней планшайбы. Торец упомянутой планшайбы предназначен для контакта с торцовым кулачковым механизмом осцилляции, который является планшайбой первого круга. Наружную периферийную поверхность второго круга заправляют по сфере и располагают симметрично относительно центра сферы шейки.A known method of grinding, which is carried out by two grinding wheels with the same diameters [1]. The latter are placed on coaxial coaxial shafts and inform them of rotation in opposite directions and the feed movement. The workpiece is reported reciprocating relative to the circles. The first circle is mounted rigidly on the hollow shaft at an angle to a plane perpendicular to the axis of rotation. Oscillation is reported to the second circle, for which it is mounted on the spherical neck of the central shaft using the interface plate conjugated with the last one. The end face of the said faceplate is intended for contact with the end face cam mechanism of the oscillation, which is the face plate of the first circle. The outer peripheral surface of the second circle is tucked in a sphere and arranged symmetrically with respect to the center of the neck sphere.
Существенным недостатком известного способа является неэффективная работа второго сферического круга по причине малой площади контакта с обрабатываемой поверхностью (теоретически контактом сферической абразивной поверхности круга с обрабатываемой поверхностью является точка), что снижает производительность и качество обработки.A significant drawback of the known method is the ineffective operation of the second spherical wheel due to the small contact area with the surface being machined (theoretically, the point of contact between the spherical abrasive surface of the wheel and the surface being machined), which reduces the productivity and quality of processing.
Наиболее близким аналогом предлагаемому способу является способ комбинированной квазипрерывистой чистовой обработки, при котором обработку ведут шлифовальным кругом и диском с абразивными разжимными в радиальном направлении брусками [2].The closest analogue to the proposed method is a combined quasi-continuous finishing process, in which the treatment is carried out by a grinding wheel and a disk with abrasive radially expandable bars [2].
Недостатками известного способа являются: невозможность регулирования частоты продольного возвратно-поступательного осциллирующего движения брусков, которое назначается в зависимости от режущих свойств абразивного материала, что снижает долговечность инструмента и производительность обработки, кроме того, находясь в свободном состоянии, абразивные бруски занимают произвольное положение, и при соприкосновении с обрабатываемой поверхностью происходит удар, который ведет к возникновению вибраций, к сколу и выкрашиванию абразива, а также может повредить обрабатываемую поверхность. Все это снижает качество и производительность обработки.The disadvantages of this method are: the inability to control the frequency of the longitudinal reciprocating oscillating movement of the bars, which is assigned depending on the cutting properties of the abrasive material, which reduces the tool life and processing productivity, in addition, being in a free state, the abrasive bars occupy an arbitrary position, and when In contact with the treated surface, a blow occurs, which leads to the occurrence of vibrations, to chipping and chipping of the abrasive, and akzhe can damage the surface. All this reduces the quality and productivity of processing.
Задача изобретения - возможность регулирования частоты продольного возвратно-поступательного осциллирующего движения хонинговальных брусков независимо от частоты вращения круга при установлении оптимальных режимов резания, а также повышение производительности и качества обработки.The objective of the invention is the ability to control the frequency of the longitudinal reciprocating oscillating motion of the honing bars regardless of the rotational speed of the wheel when establishing optimal cutting conditions, as well as improving productivity and processing quality.
Поставленная задача решается предлагаемым способом шлифохонингования тел вращения, включающем сообщение вращательных движений и движения подачи вдоль обрабатываемой поверхности заготовке и шлифохонинговальной головке, имеющей шлифовальный круг с аксиальным смещением режущего слоя в направлении рабочей подачи и диск с абразивными хонинговальными брусками, шарнирно закрепленными на нем с возможностью радиального разжима и обката в круговом направлении по обрабатываемой поверхности, при этом используют шлифохонинговальную головку с двумя коаксиальными и соосными валами, на полом из которых жестко установлен шлифовальный круг под углом аксиального смещения к плоскости, перпендикулярной оси ее вращения, а на сферической шейке центрального из валов подвижно установлен с возможностью осцилляции диск с хонинговальными брусками посредством сопряженной с упомянутой шейкой планшайбы, торец которой предназначен для контакта с торцовым кулачковым механизмом осцилляции, являющимся планшайбой шлифовального круга, причем диск расположен симметрично относительно центра сферы шейки на двойном упорном подшипнике качения с возможностью вращения относительно шейки, а хонинговальные бруски связаны друг с другом с двух торцов гибкими кольцами для ограничения свободного и произвольного поворота хонинговальных брусков в шарнире, при этом осуществляют регулирование частоты осцилляции диска с хонинговальными брусками путем регулирования частоты вращения центрального вала независимо от частоты вращения полого вала с шлифовальным кругом.The problem is solved by the proposed method of grinding the bodies of revolution, including the message of rotational and feed movements along the workpiece and the grinding head having a grinding wheel with axial displacement of the cutting layer in the direction of the working feed and a disk with abrasive honing bars pivotally mounted on it with the possibility of radial expanding and rolling in a circular direction along the surface to be treated, while using a grinding head with two coaxial and coaxial shafts, on the floor of which the grinding wheel is rigidly mounted at an angle of axial displacement to a plane perpendicular to the axis of its rotation, and on the spherical neck of the central of the shafts, the disk with honing beams is movably mounted for oscillation by means of a face plate connected to the mentioned neck, the end face of which is intended for contact with the end cam oscillation mechanism, which is the face of the grinding wheel, the disk being located symmetrically with respect to the center spheres of the neck on a double thrust rolling bearing rotatably relative to the neck, and honing bars are connected to each other from two ends by flexible rings to limit free and arbitrary rotation of the honing blocks in the hinge, while controlling the frequency of oscillation of the disk with honing bars by adjusting the speed central shaft regardless of the speed of the hollow shaft with the grinding wheel.
Кроме того, осуществляют ступенчатое регулирование величины амплитуды осцилляции диска с хонинговальными брусками в зависимости от угла наклона шлифовального круга с помощью набора косых шайб.In addition, stepwise regulation of the amplitude of the oscillation of the disk with honing bars depending on the angle of inclination of the grinding wheel using a set of oblique washers.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана шлифохонинговальная головка для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.Figure 1 shows the grinding head for implementing the proposed method; figure 2 is a section along aa in figure 1.
Предлагаемый способ шлифохонингования предназначен для комбинированной одновременной черновой (шлифованием) и чистовой (хо-нингованием) обработки тел вращения, при котором заготовке и шлифохонинговальной головке сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности. Способ также применим для обработки плоских поверхностей на модернизированных плоскошлифовальных станках периферией шлифохонинговальной головки.The proposed method of grinding honing is intended for combined simultaneous roughing (grinding) and finishing (honing) processing of bodies of revolution, in which rotational movements and feed motion along the work surface are reported to the workpiece and grinding-grinding head. The method is also applicable for processing flat surfaces on modernized surface grinding machines by the periphery of the grinding head.
Шлифохонинговальная головка, используемая для реализации предлагаемого способа, состоит из шлифовального круга 1 с аксиальным смещением в направлении продольной рабочей подачи режущего слоя и диска 2, имеющего в качестве рабочих элементов абразивные раздвижные в радиальном направлении хонинговальные бруски 3.The grinding head used to implement the proposed method consists of a grinding wheel 1 with axial displacement in the direction of the longitudinal working feed of the cutting layer and the
Шлифовальный круг 1 и диск 2 с хонинговальными брусками 3 располагают на коаксиальных соосных валах 4 и 5, причем круг 1 устанавливают жестко на полом валу 4 под углом аксиального смещения к плоскости, перпендикулярной оси вращения, а диск 2 - на центральном валу 5.The grinding wheel 1 and the
С целью сообщения диску 2 осциллирующих движений в продольном направлении его подвижно устанавливают на сферической шейке 6 центрального вала 5 с помощью сопряженных с последней планшайбы 7, через шарики 8 и двойной упорный подшипник качения 9, при этом диск 2 располагают симметрично относительно центра сферы шейки 6.In order to inform the
Большой торец планшайбы 7 предназначен для контакта с торцовым кулачковым механизмом осцилляции 10, который состоит из шариков и планшайбы 11 круга 1.The large end face of the faceplate 7 is intended for contact with the end cam of the oscillation mechanism 10, which consists of balls and faceplate 11 of the circle 1.
На диске 2 хонинговальные бруски 3 закреплены шарнирно с возможностью радиального разжима и связаны друг с другом с двух торцов гибкими кольцами 12, ограничивающими свободный и произвольный поворот брусков в шарнире. При этом абразивные бруски занимают определенное положение, а именно рабочая поверхность брусков всегда будет параллельна обрабатываемой поверхности, и при соприкосновении брусков с ней не происходит удара, не повреждается обрабатываемая поверхность; не возникают вибрации, отсутствуют сколы и не наблюдается выкрашивание абразива. Все это повышает качество и производительность обработки.On the
Шарнирное крепление брусков 3 может быть осуществлено известными способами, например, с помощью винта 13 со сферическим торцом головки и пружины 14.The hinges of the
Ступенчатое регулирование угла наклона круга 1 осуществляется с помощью набора косых шайб 15, торцы которых выполнены под разными углами.Stepwise adjustment of the angle of inclination of the circle 1 is carried out using a set of oblique washers 15, the ends of which are made at different angles.
С изменением угла наклона круга, а следовательно, и угла наклона торца планшайбы 11 механизма осцилляции, изменяется величина амплитуды Ax продольного колебательного движения хонинговальных брусков, которая влияет на производительность и качество обработки, т.е. регулирование величины амплитуды осциллирующего колебательного движения осуществляется ступенчато с помощью косых шайб 15.With a change in the angle of inclination of the circle, and therefore the angle of inclination of the end face of the faceplate 11 of the oscillation mechanism, the amplitude A x of the longitudinal vibrational movement of the honing bars changes, which affects the productivity and quality of processing, i.e. the magnitude of the amplitude of the oscillating oscillatory motion is carried out stepwise using oblique washers 15.
Регулирование частоты осцилляции хонинговальных брусков 3 осуществляют частотой вращения центрального вала 5 независимо от частоты вращения шлифовального круга 1. Т.к. коаксиальные валы 4 и 5 имеют независимые приводы, то можно устанавливать движения их как разнонаправленные, так и в одном направлении. Это расширяет технологические возможности способа.The oscillation frequency of the
Особенности обработки по предлагаемому способу заключаются в следующем. Благодаря аксиально-смещенному режущему слою шлифовального круга для некоторых поперечных сечений заготовки наблюдается прерывистое шлифование, которое сопровождается низкой температурой резания по сравнению с традиционным шлифованием, при этом даже при повышенных режимах резания не наблюдаются на обрабатываемой поверхности прижоги и микротрещины.The processing features of the proposed method are as follows. Due to the axially displaced cutting layer of the grinding wheel, intermittent grinding is observed for some cross sections of the workpiece, which is accompanied by a low cutting temperature compared to traditional grinding, and even with increased cutting conditions, burns and microcracks are not observed on the treated surface.
В целом данная обработка шлифовальным кругом является непрерывным процессом резания, который обеспечивает осцилляцию теплового поля, причем угол наклона круга позволяет увеличить количество абразивных зерен, участвующих в резании.In general, this grinding wheel treatment is a continuous cutting process, which provides oscillation of the thermal field, and the angle of inclination of the wheel allows you to increase the number of abrasive grains involved in cutting.
Вслед за шлифовальным кругом обрабатываемая поверхность подвергается чистовой обработке абразивными хонинговальными брусками, которые имеют возможность радиального перемещения и прижимаются к обрабатываемой поверхности с определенным усилием. Бруски обкатываются по обрабатываемой поверхности, совершая возвратно-поступательные осевые движения с амплитудой Ах, которая зависит от диаметра и угла наклона инструмента.Following the grinding wheel, the surface to be treated is finished by abrasive honing stones, which have the ability to radially move and are pressed against the surface to be treated with a certain force. The bars are run on the machined surface, making reciprocating axial movements with amplitude A x , which depends on the diameter and angle of inclination of the tool.
Благодаря этому на обрабатываемой поверхности абразивными зернами образуются царапины, направление которых перпендикулярно предыдущим, полученным шлифовальным кругом.Due to this, scratches are formed on the treated surface with abrasive grains, the direction of which is perpendicular to the previous grinding wheel.
Применение предлагаемого способа шлифохонинговальной головкой позволяет вести обработку с использованием всей периферийной рабочей части инструмента с сохранением преимуществ процессов прерывистого шлифования и хонингования.The application of the proposed method grinding head allows you to process using the entire peripheral working part of the tool while maintaining the benefits of intermittent grinding and honing.
Производительность предлагаемого способа шлифохонингования повышается в 2-2,5 раза, а шероховатость поверхности - на 1-2 класса по сравнению с традиционным шлифованием. При этом расход абразивного материала снижается на 1/3.The performance of the proposed grinding method increases by 2-2.5 times, and the surface roughness by 1-2 classes compared to traditional grinding. In this case, the consumption of abrasive material is reduced by 1/3.
Пример. На внутришлифовальном модернизированном станке мод. 3К228В шлифовали сквозное отверстие диаметром 60Н7(+0,03) и длиной 60 мм. Модернизация заключалась в установлении коаксиальных соосных шпинделей, один из которых - полый, внутри последнего на подшипниках располагался центральный шпиндель. Каждый шпиндель имел индивидуальный привод и независимое регулирование частоты вращения. Станок оснащен устройством для активного контроля обрабатываемых заготовок. Параметр шероховатости обрабатываемой Ra=0,63 мкм. Припуск на сторону 0,2 мм. Материал заготовки - сталь 45, закаленная, твердость HRC 45. Характеристика шлифовального круга 24А25ПС25К8А, диаметр нового круга 50 мм. Абразивные бруски: материал зерна 63С, зернистость М40, твердость СМ1, связка керамическая, количество брусков - 6, длина брусков - 30 мм, ширина - 16 мм. Обработка проводилась при следующих режимах резания. Частоту вращения шлифовального круга принимали 13000 мин-1; частота вращения центрального шпинделя с абразивными брусками - 320 мин-1; при этом скорость продольного перемещения брусков 10 м/мин, а частота осцилляции брусков равна частоте вращения шлифовального круга. Продольная подача была установлена 5390 мм/мин. Поперечная подача - 0,006 мм/дв.ход (в 1,5 раза больше, чем при обычном шлифовании). Охлаждающая жидкость - эмульсия. Угол наклона шлифовального круга к плоскости, перпендикулярной оси вращения - 10°. Амплитуда при этом составляла Ах=8 мм. Радиальное давление хонинговальных брусков составляло 0,05-0,06 МПа. Для обеспечения необходимого качества и размерной точности обработки потребовалось 0,6 мин основного времени, что в два раза быстрее, чем при традиционном шлифовании.Example. On the internal grinding modernized machine mod. 3K228V polished a through hole with a diameter of 60H7 ( +0.03 ) and a length of 60 mm. The modernization consisted in the installation of coaxial coaxial spindles, one of which is hollow, inside the latter there was a central spindle on bearings. Each spindle had an individual drive and independent speed control. The machine is equipped with a device for active control of workpieces. The roughness parameter of the processed Ra = 0.63 microns. The allowance on the side of 0.2 mm. The workpiece material is steel 45, hardened, hardness HRC 45. The characteristic of the grinding wheel is 24A25PS25K8A, the diameter of the new wheel is 50 mm. Abrasive whetstones: grain material 63C, grain size M40, hardness CM1, ceramic bond, number of whetstones - 6, length of whetstones - 30 mm, width - 16 mm. Processing was carried out under the following cutting conditions. The rotation frequency of the grinding wheel was taken 13000 min -1 ; rotation frequency of the central spindle with abrasive bars - 320 min -1 ; wherein the speed of the longitudinal movement of the bars is 10 m / min, and the oscillation frequency of the bars is equal to the frequency of rotation of the grinding wheel. A longitudinal feed was set at 5390 mm / min. Cross feed - 0.006 mm / dv.hod (1.5 times more than with conventional grinding). Coolant - emulsion. The angle of inclination of the grinding wheel to a plane perpendicular to the axis of rotation is 10 °. The amplitude in this case was A x = 8 mm. The radial pressure of the honing bars was 0.05-0.06 MPa. To ensure the required quality and dimensional accuracy of processing, it took 0.6 min of main time, which is two times faster than with traditional grinding.
Применение данного способа шлифохонингования позволяет исключить операцию получистового шлифования благодаря улучшению шероховатости поверхности на 1-2 класса, при этом расход абразивного материала снижается на 1/3.The use of this method of grinding allows to eliminate the operation of semi-grinding due to the improvement of surface roughness by 1-2 classes, while the consumption of abrasive material is reduced by 1/3.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1 Патент РФ 2162398, МКИ 7 В 24 В 1/00, 7/02, 5/12, 45/00. Способ шлифования. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. Заявка 99108489/02, заявл. 21.04.1999, опубл. 27.01.2001. Бюл. № 3.1 RF Patent 2162398, MKI 7 V 24 V 1/00, 7/02, 5/12, 45/00. Grinding method. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I. Application 99108489/02, claimed 04/21/1999, publ. 01/27/2001. Bull. No. 3.
2 Патент РФ 2120368, МКИ 6 В 24 В 5/06, 1/00. Способ комбинированной квазипрерывистой обработки. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. др. Заявка 96116348/02, заявл. 07.08.96, опубл. 20.10.1998. Бюл. № 29 - прототип.2 RF Patent 2120368, MKI 6 V 24 V 5/06, 1/00. The method of combined quasi-continuous processing. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I. other application 96116348/02, the application. 08/07/96, publ. 10.20.1998. Bull. No. 29 is a prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003101869/02A RU2235012C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Grinding and honing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003101869/02A RU2235012C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Grinding and honing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003101869A RU2003101869A (en) | 2004-07-27 |
| RU2235012C1 true RU2235012C1 (en) | 2004-08-27 |
Family
ID=33413844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003101869/02A RU2235012C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Grinding and honing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2235012C1 (en) |
-
2003
- 2003-01-23 RU RU2003101869/02A patent/RU2235012C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018202578A (en) | Superfinishing method for groove and manufacturing method for bearing | |
| WO2006104130A1 (en) | Superfinishing grind stone and superfinishing method using the same | |
| RU2235012C1 (en) | Grinding and honing method | |
| RU2236933C1 (en) | Device for grinding and honing | |
| KR100816576B1 (en) | Method and apparatus for producing transmission plates for a continuously variable transmission | |
| RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
| RU2302329C2 (en) | Method for pulse diamond-abrasive working | |
| RU2199419C2 (en) | Apparatus for blade-abrasive working | |
| RU2199417C2 (en) | Method for blade-abrasive working | |
| RU2203174C2 (en) | Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel | |
| RU2252854C1 (en) | Combined grinding and honing method | |
| RU2233737C1 (en) | Method for combination needle-abrasive-diamond working | |
| RU2253561C1 (en) | Combination type grinding and honing tool | |
| RU2237567C2 (en) | Method of grinding and polishing openings | |
| RU2121422C1 (en) | Method of treatment of holes | |
| JP2001179580A (en) | Machining device of end of cylindrical work | |
| RU2302331C2 (en) | Apparatus for mounting static-pulse loaded grinding wheel | |
| RU2146599C1 (en) | Grinding wheel fastening device | |
| RU2239536C1 (en) | Method of diamond-abrasive working and surface plastic deforming of openings | |
| RU2278016C1 (en) | Thin-wall blank double-side grinding method | |
| RU2270747C1 (en) | Cone opening honing method | |
| RU2151690C1 (en) | Abrasive tool providing sign-variable deformation in ground layer | |
| RU2120368C1 (en) | Method of combined quasiintermittent finishing | |
| RU2177867C1 (en) | Method of interrupted grinding | |
| RU2162398C2 (en) | Grinding method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050124 |