RU2237568C1 - Method of abrasive working - Google Patents
Method of abrasive working Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237568C1 RU2237568C1 RU2003129930/02A RU2003129930A RU2237568C1 RU 2237568 C1 RU2237568 C1 RU 2237568C1 RU 2003129930/02 A RU2003129930/02 A RU 2003129930/02A RU 2003129930 A RU2003129930 A RU 2003129930A RU 2237568 C1 RU2237568 C1 RU 2237568C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- rotation
- circle
- circles
- abrasive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению к механической обработке металлов и может быть использовано при шлифовании и полировании поверхностей деталей при их безразмерной окончательной обработке лепестковыми кругами.The invention relates to mechanical engineering for the machining of metals and can be used for grinding and polishing the surfaces of parts with their dimensionless final machining with flap wheels.
Известен способ абразивной обработки сборным инструментом, выполненным в виде пары абразивных кругов, закрепленных под углом друг к другу на общем валу с осевым зазором [1].A known method of abrasive machining with a combined tool made in the form of a pair of abrasive wheels fixed at an angle to each other on a common shaft with an axial clearance [1].
Недостатками известного способа и инструмента являются ограниченность технологических возможностей при декоративной отделке и чистовой обработке фасонных поверхностей, а также трудности в достижении широкого диапазона качества обработанных поверхностей, при этом, обладая минимальной осевой жесткостью и работая только одной стороной периферийной абразивной поверхностью, невозможно добиться высокой производительности.The disadvantages of this method and tool are the limited technological capabilities for decorative finishing and finishing of shaped surfaces, as well as the difficulty in achieving a wide range of quality of the machined surfaces, while having minimal axial rigidity and working with only one side of the peripheral abrasive surface, it is impossible to achieve high performance.
Известен способ абразивной обработки сборным инструментом, выполненным в виде пары абразивных кругов, закрепленных под углом друг к другу на общем валу с осевым зазором, причем инструмент снабжен пружиной растяжения, размещенной между смежными торцами абразивных кругов, которые установлены с возможностью углового поворота [2].A known method of abrasive machining with a combined tool made in the form of a pair of abrasive wheels fixed at an angle to each other on a common shaft with an axial clearance, the tool being provided with a tension spring located between adjacent ends of the abrasive wheels that are mounted with the possibility of angular rotation [2].
Недостатками известного способа и инструмента являются:The disadvantages of the known method and tool are:
- минимальная осевая жесткость инструмента, не позволяющая добиться высокой производительности;- minimum axial rigidity of the tool, not allowing to achieve high performance;
- работа только одной стороной периферийной абразивной поверхности инструмента многократно увеличивает трудоемкость обработки;- work on only one side of the peripheral abrasive surface of the tool greatly increases the complexity of processing;
- ограниченность технологических возможностей при декоративной отделке и чистовой обработке фасонных поверхностей;- limited technological capabilities for decorative finishing and finishing of shaped surfaces;
- трудности в достижении широкого диапазона качества обработанных поверхностей.- difficulties in achieving a wide range of quality of the treated surfaces.
Все это снижает производительность обработки, качество и ведет к увеличенному расходу инструмента.All this reduces processing productivity, quality and leads to increased tool consumption.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей способа за счет обеспечения возможности обработки двумя торцами лепестков инструмента, который установлен под углом к оси вращения, повышение производительности путем увеличение осевой жесткости инструмента благодаря использованию абразивных лепестков в форме эллипса, устанавливаемых поперек оси, а также улучшение качества обработки благодаря перекрестному продольно-поперечному пересечению траекторий движения полировальных кругов.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the method by providing the possibility of processing with two ends of the petals of the tool, which is installed at an angle to the axis of rotation, increasing productivity by increasing the axial rigidity of the tool due to the use of abrasive petals in the form of an ellipse mounted across the axis, and also improving the quality of processing due to cross longitudinal-transverse intersection of the trajectories of the polishing wheels.
Поставленная задача решается предлагаемым способом абразивной обработки, при котором по меньшей мере три абразивных лепестковых круга устанавливают на шпинделе под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения кругов, с осевым зазором, причем одновременно осуществляют предварительное и окончательное полирование, для чего по меньшей мере один средний круг устанавливают посредством подшипника из условия вращения, с частотой вращения заготовки за счет сил трения и осцилляции рабочего режущего слоя круга, средний круг состоит из лепестков, выполненных из двусторонней шлифовальной шкурки и расположенных поперек оси вращения, при этом лепестки имеют форму эллипса, малая ось которого равна диаметру инструмента, а большая ось определяется по формулеThe problem is solved by the proposed method of abrasive treatment, in which at least three abrasive flap wheels are mounted on the spindle at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation of the circles, with an axial clearance, and at the same time carry out preliminary and final polishing, for which at least one middle the circle is set by means of a bearing from the condition of rotation, with the rotation speed of the workpiece due to friction forces and oscillations of the working cutting layer of the circle, the middle circle consists of le of a tight, made of double-sided sanding and disposed transversely to the axis of rotation, wherein the petals are shaped like an ellipse whose minor axis is equal to the diameter of the tool, and the major axis is determined by the formula
b=D/cosα ,b = D / cosα,
где b - большая ось эллипса, мм;where b is the major axis of the ellipse, mm;
D - наружный диаметр круга, мм;D is the outer diameter of the circle, mm;
α - угол наклона кругов к плоскости, перпендикулярной оси вращения, который определяется по формулеα is the angle of inclination of the circles to a plane perpendicular to the axis of rotation, which is determined by the formula
α ≤ arctg(Aо/D),α ≤ arctg (A o / D),
где Ао - амплитуда осциллирующей зоны резания наклонных кругов, принимаемая - Ао≤ В;where And about - the amplitude of the oscillating cutting zone of inclined circles, taken - And about ≤;
В - высота среднего круга, мм.In - the height of the middle circle, mm
Кроме того, остальные круги жестко закреплены на шпинделе и состоят из лепестков, расположенных вдоль оси, и установлены радиально.In addition, the remaining circles are rigidly fixed to the spindle and consist of petals located along the axis and are mounted radially.
При этом зернистость среднего круга на номер больше, чем зернистость крайних кругов.At the same time, the graininess of the middle circle is one more than the graininess of the extreme circles.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведена конструкция сборного абразивного круга, реализующего предлагаемый способ, частичный осевой разрез; на фиг.2 - общий вид сборного круга, повернутого на пол-оборота относительно положения, представленного на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - вид по А’ на фиг.1; на фиг.5 - эллипсовидный лепесток из двусторонней шлифовальной шкурки; на фиг.6 - элемент Б на фиг.1, положения лепестков среднего круга в зоне контакта с обрабатываемой поверхностью; на фиг.7 - элемент В на фиг.2, положения лепестков среднего круга в зоне контакта с обрабатываемой поверхностью; на фиг.8 - развертка следа сборного круга на обрабатываемой поверхности при его повороте на один оборот и направление движений абразивных зерен различных кругов.Figure 1 shows the design of a precast abrasive wheel that implements the proposed method, a partial axial section; figure 2 - General view of the precast circle, rotated half a turn relative to the position shown in figure 1; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 is a view along A ’in figure 1; figure 5 is an ellipsoidal petal from a double-sided grinding skin; in Fig.6 - element B in Fig.1, the position of the petals of the middle circle in the zone of contact with the treated surface; in Fig.7 - element B in Fig.2, the position of the petals of the middle circle in the zone of contact with the treated surface; on Fig - scan trace of the precast circle on the work surface when it is rotated by one revolution and the direction of movement of the abrasive grains of various circles.
Предлагаемый способ абразивной обработки - полированием осуществляется сборным абразивным лепестковым кругом и позволяет производит чистовую обработку одновременно в продольном и поперечном направлении как при круглом, так и плоском полировании.The proposed method of abrasive processing - polishing is carried out by a prefabricated abrasive flap wheel and allows finishing in both longitudinal and transverse directions both with round and flat polishing.
Рабочими режущими элементами сборного круга являются в среднем круге эллипсовидные лепестки 1 из двусторонней шлифовальной шкурки, расположенные поперек оси вращения, а остальные круги набраны из лепестков абразивной шкурки, расположенных радиально в продольном направлении.In the middle circle, the working cutting elements of the prefabricated wheel are
Сборный абразивный круг выполнен в количестве не менее трех абразивных лепестковых кругов 2, 3 и 4, закрепленных под острым углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, на общем шпинделе 5 с осевым зазором. Средний круг 3 установлен на шпинделе 5 посредством подшипникового узла 6 с возможностью свободного вращения и состоит из лепестков 1, выполненных из двусторонней шлифовальной шкурки и расположенных поперек оси вращения. В подшипниковый узел 6 входит втулка 7 с косыми торцами и угловым расположением осей внутренней и наружной поверхностей, фланец 8, который монтируется на подшипнике качения с помощью пружинных упорных концентрических колец (взятых, например, по ГОСТ 13940-80 и ГОСТ 13941-80). На фланце 8 с помощью гайки 9 закреплены лепестки 1 подвижного круга 3.The combined abrasive wheel is made in an amount of at least three
Лепестки 1 имеют форму эллипса, малая ось которого равна диаметру инструмента, а большая ось зависит от угла поворота и определяется по формуле
b=D/cosα ,b = D / cosα,
где b - большая ось эллипса, мм;where b is the major axis of the ellipse, mm;
D - наружный диаметр круга, мм;D is the outer diameter of the circle, mm;
α - угол наклона кругов к плоскости, перпендикулярной оси вращения, который определяется по формулеα is the angle of inclination of the circles to a plane perpendicular to the axis of rotation, which is determined by the formula
α ≤ arctg(Ao/D),α ≤ arctan (A o / D),
где Ао - амплитуда осциллирующей зоны резания наклонных кругов, принятая Ао≤ В;where And about - the amplitude of the oscillating cutting zone of inclined circles, adopted And about ≤;
В - высота среднего круга 3, мм.In - the height of the
Остальные круги 2, 4 и т.д. жестко закреплены на шпинделе с помощью косых шайб 10, 11, гайки 12 и состоят из лепестков, расположенных вдоль оси, и установлены радиально (см. фиг.4).The remaining circles are 2, 4, etc. rigidly fixed to the spindle using oblique washers 10, 11, nuts 12 and consist of petals located along the axis and are mounted radially (see figure 4).
Зернистость среднего круга 3 на номер больше, чем крайних, т.е. средний круг с более крупным зерном предназначен для предварительного полирования. Крайние круги 2, 4 и т.д. с мелкой зернистостью предназначены для отделочной обработки.The granularity of the
Сборный круг устанавливают на кругло-, внутри- или плоскошлифовальный станок, а заготовку - в соответствующее приспособление. Сообщают вращение V шпинделю 5, дают натяг инструменту с помощью поперечной подачи Sпоп и продольную подачу заготовке Sпр, а также при кругло- и внутришлифовальных работах - вращение заготовки. За полный оборот шпинделя круги 2 и 4 плавно меняют по отношению к обрабатываемой поверхности свое угловое положение влево и вправо от нормали на угол α .The prefabricated wheel is installed on a circular, internal or surface grinding machine, and the workpiece in the appropriate device. The rotation V is reported to the spindle 5, the tool is tightened by means of a transverse feed S pop and a longitudinal feed to the workpiece S pr , and also during circular and intra-grinding work, the workpiece is rotated. For a full spindle revolution, circles 2 and 4 smoothly change their angular position to the left and to the right of the normal by an angle α with respect to the work surface.
Круг 3, подвижно смонтированный с помощью подшипникового узла 6 на шпинделе 5, обкатывается по обрабатываемой поверхности и благодаря его наклону в зоне контакта с заготовкой совершает возвратно-поступательные осциллирующие колебательные движения вдоль продольной оси вращения.The
Перемещаясь по обработанной кругом 2 поверхности заготовки, подвижный круг 3 в зоне контакта производит срезание микронеровностей в направлении, перпендикулярном рискам-царапинам, прорезанным кругом 2 (см. фиг.8); при обратном ходе, перемещаясь по обработанной кругом 4. Благодаря наклону среднего круга и натягу, осуществляемого Sпоп, основное силовое воздействие на обрабатываемую поверхность осуществляется частями лепестков, находящимися на периферии и имеющими наибольший прогиб (см. фиг.6-7). Направление прогиба лепестков меняется в зависимости от углового положения круга. Если зона контакта среднего круга с заготовкой расположена справа от нормали (см. фиг.6), то направление прогиба вправо, при этом лепестки работают левым абразивным торцом, если зона контакта слева от нормали, то направление прогиба влево, а лепестки работают правым абразивным торцом (см. фиг.7).Moving along the surface of the workpiece machined by circle 2, the
При продолжительном выполнении полировальных работ по мере износа лепестков, под действием поперечной подачи Sпоп ослабевший поперечный натяг восстанавливается и конструкция обеспечивает повышенное качество обработки в части уменьшения шероховатости обработанной поверхности заготовки.When polishing is carried out for a long time as the petals wear, under the action of the transverse feed S pop, the weakened transverse interference is restored and the design provides an improved quality of processing in terms of reducing the roughness of the processed surface of the workpiece.
В связи со сказанным в процессе данного продольно-поперечного полирования предлагаемым способом удается снимать большие припуски (например, до 0,3 мм) при применении крупнозернистых абразивных шкурок (зернистостью 16-80) и высоких скоростях резания (15-35 м/с).In connection with the foregoing, during this longitudinal-transverse polishing by the proposed method, it is possible to remove large allowances (for example, up to 0.3 mm) when using coarse abrasive skins (grain size 16-80) and high cutting speeds (15-35 m / s).
Этот процесс фактически является разновидностью шлифования и эффективен для подготовки поверхностей к чистовому полированию и перед металлопокрытием.This process is actually a form of grinding and is effective for preparing surfaces for fine polishing and before metal coating.
Полирование предлагаемым способом сборным лепестковым кругом предназначено для снижения параметра шероховатости поверхности (до Ra=0,1...0,8 мкм) без устранения отклонений формы деталей.Polishing by the proposed method with a prefabricated flap wheel is intended to reduce the surface roughness parameter (to Ra = 0.1 ... 0.8 μm) without eliminating the deviations in the shape of the parts.
Наибольший эффект применения осциллирующего полирования достигается при декоративной отделке и чистовой обработке фасонных поверхностей, например, полирование цилиндрических и конических поверхностей, обработка пресс-форм, штампов и др., полирование криволинейных поверхностей автомобильных кузовов, холодильников и др. под окраску.The greatest effect of the use of oscillating polishing is achieved during decorative finishing and finishing of shaped surfaces, for example, polishing cylindrical and conical surfaces, processing of molds, dies, etc., polishing curved surfaces of automobile bodies, refrigerators, and others for painting.
Полирование предлагаемым способом выполняется в основном по одной схеме резания, которая основана на применении высоких скоростей резания (10...40 м/с), приближающихся к скорости шлифования. Окружная скорость круга при осциллирующем полировании деталей из стали, никеля и хрома - 20...35 м/с; меди, латуни и бронзы - 16...25 м/с; алюминия, цинка и свинца - 12...20 м/с.Polishing by the proposed method is carried out mainly according to one cutting pattern, which is based on the use of high cutting speeds (10 ... 40 m / s), approaching the grinding speed. The peripheral speed of a circle during oscillating polishing of parts made of steel, nickel and chromium is 20 ... 35 m / s; copper, brass and bronze - 16 ... 25 m / s; aluminum, zinc and lead - 12 ... 20 m / s.
Однако малые скорости Sпр перемещения заготовки (что характерно при плоском полировании) способствуют повышению качества обработки.However, low speeds S pr the movement of the workpiece (which is typical for flat polishing) contribute to improving the quality of processing.
Наиболее применимы для предлагаемого способа круги из шкурки из электрокорунда и карбида кремния на тканиевой и бумажной основе зернистостью 8-М40, а также алмазные и эльборовые шкурки зернистостью 12-МЗ на эластичной связке, при этом последние отличаются большой стойкостью.The most applicable for the proposed method are circles made of electrocorundum and silicon carbide skins on a fabric and paper basis with a grain size of 8-M40, as well as diamond and elbor skins with a grain size of 12-MZ on an elastic bond, while the latter are highly resistant.
Для работы по данного способу применимы круги из водостойких алмазно-абразивных шкурок при обработке деталей из стали, чугуна и латуни, в качестве охлаждающей жидкости используют эмульсию; из неводостойких шкурок - минеральные масла.To work on this method, circles of water-resistant diamond-abrasive skins are used when processing parts made of steel, cast iron and brass, an emulsion is used as a cooling liquid; from non-waterproof skins - mineral oils.
Предлагаемый способ сборным лепестковым кругом расширяет технологические возможности за счет обеспечения возможности обработки двумя торцами лепестков, из которых состоит средний круг, повышает производительность и качество обработки благодаря установке кругов под углом к оси вращения и свободной установке одного из кругов, увеличению осевой жесткости за счет использования абразивных лепестков в форме эллипса.The proposed method prefabricated petal wheel expands technological capabilities by providing the possibility of processing with two ends of the petals that make up the middle circle, improves productivity and quality of processing by installing circles at an angle to the axis of rotation and free installation of one of the circles, increasing axial stiffness due to the use of abrasive elliptical petals.
Источники информацииSources of information
1. А.с. СССР 689823, МКИ В 24 D 5/00. Сборный абразивный инструмент, 1977.1. A.S. USSR 689823, MKI B 24 D 5/00. Prefabricated abrasive tool, 1977.
2. А.с. СССР 1692824, МКИ В 24 D 13/00. Сборный абразивный инструмент. А.В. Чемерский и В.Н. Чешев, №4700372/08, заявл. 18.04.89, опубл. 23.11.91, Бюл. №43 - прототип.2. A.S. USSR 1692824, MKI B 24 D 13/00. Prefabricated abrasive tool. A.V. Chemersky and V.N. Cheshev, No. 4700372/08, declared 04/18/89, publ. 11/23/91, Bull. No. 43 is a prototype.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129930/02A RU2237568C1 (en) | 2003-10-08 | 2003-10-08 | Method of abrasive working |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003129930/02A RU2237568C1 (en) | 2003-10-08 | 2003-10-08 | Method of abrasive working |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237568C1 true RU2237568C1 (en) | 2004-10-10 |
Family
ID=33538305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003129930/02A RU2237568C1 (en) | 2003-10-08 | 2003-10-08 | Method of abrasive working |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237568C1 (en) |
-
2003
- 2003-10-08 RU RU2003129930/02A patent/RU2237568C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105246649B (en) | Honing method and hone | |
RU2237568C1 (en) | Method of abrasive working | |
RU2239542C1 (en) | Built-up abrasive tool | |
RU2245777C1 (en) | Parametrically vibrated tab disk | |
RU2239535C1 (en) | Method for longitudinal-cross polishing by means of petal type abrasive tool | |
RU2239541C1 (en) | Built-up petal type abrasive tool for longitudinal-cross polishing | |
RU2247642C1 (en) | Method for polishing by means of abrasive-diamond petal-type wheels with parametric oscillation | |
RU2284256C1 (en) | Combination process for strengthening and polishing surfaces at local contact | |
RU2285603C1 (en) | Petal type wheel with local contact | |
RU2302329C2 (en) | Method for pulse diamond-abrasive working | |
RU2283745C1 (en) | Polishing and reinforcing combined tool with parametric oscillation | |
RU2284892C1 (en) | Method for diamond-abrasive machining with local contact | |
RU2253561C1 (en) | Combination type grinding and honing tool | |
RU2449873C1 (en) | Device for vibration surface grinding | |
RU2252854C1 (en) | Combined grinding and honing method | |
RU2306216C1 (en) | Strengthening method | |
RU2303511C2 (en) | Planar surfaces diamond-abrasive working method with use of pulse loading | |
RU2261167C1 (en) | Elastic polishing wheel made of diamond-abrasive cloth | |
RU1815201C (en) | Face lobed wheel | |
SU1024252A1 (en) | Tab-type grinding disc | |
RU2261163C1 (en) | Diamond-abrasive working method | |
RU2146599C1 (en) | Grinding wheel fastening device | |
RU2284893C1 (en) | Method for recovering operating size of diamond-abrasive tool with local contacting | |
RU2252856C1 (en) | Vibration honing 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: 20051009 |