RU2236933C1 - Device for grinding and honing - Google Patents
Device for grinding and honing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236933C1 RU2236933C1 RU2003101936/02A RU2003101936A RU2236933C1 RU 2236933 C1 RU2236933 C1 RU 2236933C1 RU 2003101936/02 A RU2003101936/02 A RU 2003101936/02A RU 2003101936 A RU2003101936 A RU 2003101936A RU 2236933 C1 RU2236933 C1 RU 2236933C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- grinding
- honing
- bars
- neck
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, к металлообработке, а именно к устройствам для чистовой комбинированной абразивно-алмазной обработки, и может быть использовано при шлифовании и хонинговании труднообрабатываемых материалов, склонных к появлению прижогов и микротрещин, в частности - на круглошлифовальных станках, станках с ЧПУ, гибких производственных модулях для финишных операций.The invention relates to mechanical engineering, to metalworking, and in particular to devices for fine combined abrasive-diamond processing, and can be used for grinding and honing hard-working materials, prone to the appearance of burns and microcracks, in particular, on circular grinding machines, CNC machines, flexible production modules for finishing operations.
Известно устройство для шлифования, которое содержит два шлифовальных круга 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 device for grinding, which contains 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 устройства 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 disadvantage of the known device 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 of the spherical abrasive surface of the wheel with the surface being machined is), which reduces productivity and processing quality.
Наиболее близким аналогом предлагаемому устройству является устройство, реализующее 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 device is a device that implements a method of combined quasi-continuous finishing, in which the treatment is carried out by a grinding wheel and a disk with abrasive radially expandable bars [2].
Недостатками известного устройства 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 the known device 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 a blow occurs with the surface to be treated, which leads to the occurrence of vibrations, to chipping and chipping of the abrasive, and may also damage the work surface. All this reduces the quality and productivity of processing.
Задача изобретения - возможность регулирования частоты продольного воззратно-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 movement 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 с помощью предлагаемого устройства для шлифохонингования тел вращения, содержащего шлифовальный круг с аксиальным смещением в направлении рабочей подачи и диск с абразивными хонинговальными брусками, шарнирно закрепленные на нем с возможностью радиального разжима и обката в круговом направлении по обрабатываемой поверхности, причем оно снабжено коаксиальными соосными валами, центральный из которых выполнен со сферической шейкой, и торцовым кулачковым механизмом осцилляции, при этом шлифовальный круг устанавлен жестко на полом валу под углом аксиального смещения к плоскости, перпендикулярной оси вращения устройства, а диск с хонинговальными брусками - подвижно с возможностью осцилляции и регулирования ее частоты независимо от частоты вращения шлифовального круга на сферической шейке центрального вала посредством сопряженной с ней 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 брусков в шарнире.The problem is solved using the proposed device for grinding the bodies of revolution, containing a grinding wheel with axial displacement in the direction of the working feed and a disk with abrasive honing blocks articulated on it with the possibility of radial expansion and rolling in a circular direction along the machined surface, and it is equipped with coaxial coaxial shafts, the central of which is made with a spherical neck, and an end-face cam mechanism of oscillation, while the grinding wheel it is rigidly mounted on the hollow shaft at an angle of axial displacement to a plane perpendicular to the axis of rotation of the device, and the disk with honing bars is movable with the possibility of oscillation and regulation of its frequency regardless of the frequency of rotation of the grinding wheel on the spherical neck of the central shaft by means of a face plate connected to it, the end of which is intended for contact with the end cam oscillation mechanism, which is the faceplate of the grinding wheel, the disk being located symmetrically with respect to the center of the sphere Menus on the double thrust rolling bearing rotatably relative to the neck, and honing stones are linked with each other to the two ends of the flexible ring to limit free rotation and arbitrary in the hinge bars.
Кроме того, устройство снабжено набором косых шайб для ступенчатого регулирования величины амплитуды осцилляции диска с хонинговальными брусками и шлифовального круга.In addition, the device is equipped with a set of oblique washers for stepwise regulation of the amplitude of the oscillation of the disk with honing blocks and grinding wheel.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показано устройство для шлифохонингования; на фиг.2 - сечение по А - А на фиг.1.Figure 1 shows a device for grinding; figure 2 is a section along a - a in figure 1.
Предлагаемое устройство для шлифохонингования предназначено для комбинированной одновременной черновой (шлифованием) и чистовой (хонингованием) обработки тел вращения, при котором заготовке и шлифохонинговальному устройству сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности. Устройство также применимо для обработки плоских поверхностей на модернизированных плоскошлифовальных станках периферией шлифохонинговального устройства.The proposed device for grinding is designed for combined simultaneous roughing (grinding) and finishing (honing) processing of bodies of revolution, in which the workpiece and grinding device communicate rotational movement and feed movement along the surface to be machined. The device is also applicable for the treatment of flat surfaces on modernized surface grinding machines by the periphery of the grinding device.
Устройство для шлифохонингования 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 honing device consists of a grinding wheel 1 with an 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 сопряженной 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 разнонаправленное, так и в одном направлении. Это расширяет технологические возможности устройства.The oscillation frequency of the
Особенности обработки предлагаемым устройством 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 на обрабатываемой поверхности нет прижогов и микротрещин.The processing features of the proposed device 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 there are no burns and microcracks 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, полученных шлифовальным кругом.Due to this, scratches are formed on the treated surface with abrasive grains, the direction of which is perpendicular to the previous ones obtained by the grinding wheel.
Применение предлагаемого устройства для шлифохонингования позволяет вести обработку с использованием всей периферийной рабочей части инструмента с сохранением преимуществ процессов прерывистого шлифования и хонингования.The use of the proposed device for grinding allows you to process using the entire peripheral working part of the tool while maintaining the advantages of intermittent grinding and honing.
Производительность предлагаемого устройства для 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 device for grinding increases by 2 ... 2.5 times, and the surface roughness by 1 ... 2 classes compared with traditional grinding. In this case, the consumption of abrasive material is reduced by 1/3.
На внутришлифовальном модернизированном станке мод. 3К228В с помощью предлагаемого устройства обрабатывали 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 поверхности 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.On the internal grinding modernized machine mod. 3K228B using the proposed device was processed through hole with a diameter of 60N7 ( +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 treated surface is Ra = 0.63 μm. 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, bond - ceramic, number of whetstones - 6, length of whetstones - 30 mm, width - 16 mm. Processing was carried out under the following cutting conditions. The frequency of rotation of the grinding wheel was taken 13000 min -1 , the frequency of rotation 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. stroke (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 устройства для 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 device for grinding allows you to exclude 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 информацииSources of information
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 |
---|---|---|---|
RU2003101936/02A RU2236933C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Device for grinding and honing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101936/02A RU2236933C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Device for grinding and honing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003101936A RU2003101936A (en) | 2004-07-27 |
RU2236933C1 true RU2236933C1 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33433422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003101936/02A RU2236933C1 (en) | 2003-01-23 | 2003-01-23 | Device for grinding and honing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236933C1 (en) |
-
2003
- 2003-01-23 RU RU2003101936/02A patent/RU2236933C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018202578A (en) | Superfinishing method for groove and manufacturing method for bearing | |
JP4576255B2 (en) | Tool whetstone shape creation method | |
RU2236933C1 (en) | Device for grinding and honing | |
RU2235012C1 (en) | Grinding and honing method | |
KR100816576B1 (en) | Method and apparatus for producing transmission plates for a continuously variable transmission | |
JP2002361351A (en) | Surface working device and fine irregularity creating method using the same | |
RU2203172C2 (en) | Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs | |
KR20220028909A (en) | Grinding apparatus for roll type work | |
RU2302329C2 (en) | Method for pulse diamond-abrasive working | |
RU2325259C2 (en) | Finishing method | |
JP3081293B2 (en) | Wheel oscillating device in rolling surface super finishing machine | |
RU2237567C2 (en) | Method of grinding and polishing openings | |
RU2203174C2 (en) | Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel | |
RU2252854C1 (en) | Combined grinding and honing method | |
KR102375419B1 (en) | Super finishing apparatus for roll type work | |
RU2199419C2 (en) | Apparatus for blade-abrasive working | |
RU2233737C1 (en) | Method for combination needle-abrasive-diamond working | |
RU2120368C1 (en) | Method of combined quasiintermittent finishing | |
RU2199417C2 (en) | Method for blade-abrasive working | |
JP2001179580A (en) | Machining device of end of cylindrical work | |
RU2266804C1 (en) | Method for oscillation type grinding and honing openings | |
RU2121422C1 (en) | Method of treatment of holes | |
RU2253561C1 (en) | Combination type grinding and honing tool | |
RU2164851C1 (en) | Grinding method | |
RU2302331C2 (en) | Apparatus for mounting static-pulse loaded grinding wheel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050124 |