RU2252854C1 - Combined grinding and honing method - Google Patents

Combined grinding and honing method Download PDF

Info

Publication number
RU2252854C1
RU2252854C1 RU2004103651/02A RU2004103651A RU2252854C1 RU 2252854 C1 RU2252854 C1 RU 2252854C1 RU 2004103651/02 A RU2004103651/02 A RU 2004103651/02A RU 2004103651 A RU2004103651 A RU 2004103651A RU 2252854 C1 RU2252854 C1 RU 2252854C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hone
diameter
tool
grinding wheel
bars
Prior art date
Application number
RU2004103651/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.С. Степанов (RU)
Ю.С. Степанов
А.В. Киричек (RU)
А.В. Киричек
Б.И. Афанасьев (RU)
Б.И. Афанасьев
Н.Н. Самойлов (RU)
Н.Н. Самойлов
Д.С. Фомин (RU)
Д.С. Фомин
В.И. Кривцов (RU)
В.И. Кривцов
ков А.И. Пол (RU)
А.И. Поляков
Original Assignee
Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) filed Critical Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ)
Priority to RU2004103651/02A priority Critical patent/RU2252854C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252854C1 publication Critical patent/RU2252854C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly effective finishing diamond-abrasive working of blanks of different metals having tendency for occurring flaws.
SUBSTANCE: method comprises steps of using combined tool having grinding disc and hone and also device for mounting them on mandrel by acute angle relative to plane normal to rotation axis; at working surfaces of revolution imparting to blank and to combined tool rotation and feed motion along worked surface; using hone having separate diamond-abrasive bars with different grain size secured to outer surface of tore-like elastic envelope; restoring worn outer diameter of hone due to supplying compressed air into elastic envelope until increasing its diameter till diameter of grinding disc.
EFFECT: enhanced efficiency and quality of working, increased useful life period of tool, quick change of one mode to other without interruption of process.
8 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к алмазно-абразивной обработке материалов резанием комбинированным инструментом с регулируемым диаметром и углом наклона режущего слоя относительно оси вращения, и может быть использовано на машиностроительных предприятиях для эффективной чистовой обработки заготовок из различных материалов, предрасположенных к дефектообразованию.The invention relates to mechanical engineering, namely to diamond-abrasive processing of materials by cutting with a combined tool with an adjustable diameter and angle of inclination of the cutting layer relative to the axis of rotation, and can be used at machine-building enterprises for the effective finishing of workpieces from various materials susceptible to defect formation.

Известен способ, осуществляемый прерывистым абразивным кругом с упругодемпфирующим элементом, выгодно отличающийся от обработки сплошными и др. абразивными кругами по производительности и качеству поверхностного слоя изделий [1]. Способ позволил обеспечить высокую однородность и прочность абразивных сегментов, назначить повышенные режимы резания по сравнению с традиционными абразивными кругами. Упругодемпфирующий элемент, введенный в конструкцию, демпфирует ударные импульсы, возникающие при входе и выходе сегментов из контакта с заготовкой, стабилизируя процесс обработки и ликвидируя вибрации, что в свою очередь повышает качество и производительность обработки [2].A known method, carried out by a discontinuous abrasive wheel with an elastically damping element, compares favorably with processing by solid and other abrasive wheels in terms of productivity and quality of the surface layer of products [1]. The method made it possible to ensure high uniformity and strength of the abrasive segments, to assign increased cutting conditions in comparison with traditional abrasive wheels. An elastic-damping element introduced into the structure dampens shock pulses that occur when segments come in and out of contact with the workpiece, stabilizing the processing process and eliminating vibrations, which in turn improves the quality and productivity of processing [2].

Недостатками известного способа [1] является отсутствие широких технологических возможностей, позволяющих вести черновую, получистовую, чистовую и отделочную абразивную обработку, невозможность быстрого перехода с одного режима на другой, отсутствие возможности восстановления быстроизнашиваемого наружного диаметра инструмента, а также появление прижогов и шлифовочных микротрещин при повышении режимов резания и увеличении производительности.The disadvantages of this method [1] is the lack of broad technological capabilities that allow roughing, semi-finishing, finishing and finishing abrasive processing, the inability to quickly switch from one mode to another, the inability to restore the wearing diameter of the tool, and the occurrence of burns and grinding microcracks with increasing cutting conditions and increased productivity.

Наиболее близким прототипом является комбинированный способ квазипрерывистой чистовой обработки, реализуемый с помощью комбинированной инструментальной головки [3]. Головка состоит из круга и диска с абразивными разжимными в радиальном направлении брусками, которые обкатывают в круговом направлении по обрабатываемой поверхности.The closest prototype is a combined method of quasi-continuous finishing, implemented using a combined tool head [3]. The head consists of a circle and a disk with abrasive radially expandable bars, which are run in a circular direction along the surface to be treated.

Недостатками известного способа являются отсутствие широких технологических возможностей, позволяющих вести черновую, получистовую, чистовую и отделочную абразивную обработку, невозможность быстрого перехода с одного режима на другой, отсутствие возможности восстановления изношенного наружного диаметра, а также появление прижогов и шлифовочных микротрещин при повышении режимов резания и увеличении производительности. При этом ударные импульсы, возникающие при входе и выходе брусков из контакта с заготовкой, дестабилизируют процесс обработки и приводят к вибрациям, что в свою очередь снижает качество и производительность обработкиThe disadvantages of this method are the lack of broad technological capabilities that allow roughing, semi-finishing, finishing and finishing abrasive processing, the inability to quickly switch from one mode to another, the inability to restore a worn out outer diameter, as well as the appearance of burns and grinding microcracks with increasing cutting conditions and increasing performance. In this case, shock pulses arising at the entrance and exit of the bars from contact with the workpiece destabilize the processing process and lead to vibrations, which in turn reduces the quality and productivity of processing

Задача изобретения - повышение производительности, качества обработки и долговечности инструмента за счет быстрого восстановления наружного диаметра хона и изменения величины амплитуды аксиально-смещенного режущего слоя, стабилизация процесса обработки и ликвидация вибраций за счет введения в конструкцию упругодемпфирующего элемента и возможность на ходу без остановки процесса алмазно-абразивной обработки быстрого перехода с чернового режима на получистовой, чистовой и отделочный.The objective of the invention is to increase productivity, processing quality and tool life by quickly restoring the outer diameter of the hone and changing the amplitude of the axially displaced cutting layer, stabilizing the processing process and eliminating vibrations by introducing an elastic damping element into the structure and the possibility of a diamond abrasive processing of a quick transition from a draft mode to a semi-finishing, finishing and finishing.

Поставленная задача решается предлагаемым комбинированным способом шлифохонингования, при котором для обработки поверхностей вращения заготовке и комбинированному инструменту с расположенными в нем шлифовальным кругом и хоном с рабочими элементами и устройством их крепления на оправке под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, для обработки плоских поверхностей комбинированному инструменту сообщают вращательное движение и движение подачи поперек обрабатываемой поверхности, а заготовке - возвратно-поступательное движение вдоль обрабатываемой поверхности, причем хон состоит из отдельных алмазно-абразивных брусков с различной зернистостью, закрепленных на наружной поверхности торообразной упругой оболочки, при этом восстановление изношенного наружного диаметра хона осуществляют за счет подачи сжатого воздуха в упругую оболочку из условия увеличения диаметра до размеров диаметра шлифовального круга. Кроме того, для придания большей жесткости торообразной упругой оболочке внутренняя поверхность ее разделена перегородками на отсеки, сообщающиеся между собой, при этом перегородки располагаются под брусками с более крупными алмазно-абразивными зернами.The problem is solved by the proposed combined grinding method, in which for processing the surfaces of rotation of the workpiece and the combined tool with a grinding wheel and hon located in it with working elements and the device for fastening them to the mandrel at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation, rotational movements and movement are reported feed along the machined surface, for processing flat surfaces to the combined tool rotational movement and move feeding across the surface to be machined, and the workpiece reciprocating along the surface to be machined, the hone consisting of separate diamond-abrasive bars with different grain sizes, mounted on the outer surface of the toroidal elastic shell, while restoring the worn out outer diameter of the hone is carried out by supplying a compressed air into the elastic shell from the condition of increasing the diameter to the size of the diameter of the grinding wheel. In addition, to give greater rigidity to the toroidal elastic shell, its inner surface is divided by partitions into compartments communicating with each other, while the partitions are located under bars with larger diamond-abrasive grains.

Кроме того, круг и хон установлены на оправке под острым углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, с помощью косых шайб, расположенных с торцов инструмента, при этом угол α назначается по формулеIn addition, the circle and hone are mounted on a mandrel at an acute angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation, using oblique washers located at the ends of the tool, while the angle α is assigned by the formula

α<arctg(Bш/Dш),α <arctan (B w / D w ),

где Dш и Вш - соответственно наружный диаметр и высота шлифовального круга.where D W and W W - respectively, the outer diameter and height of the grinding wheel.

Комбинированный способ позволяет черновую обработку производить только кругом без участия в работе хона при диаметре последнего меньше диаметра круга на величину натяга N.The combined method allows roughing to be performed only in a circle without participation in the operation of a hone with a diameter of the latter less than the diameter of the circle by the amount of interference N.

При этом получистовую обработку производят одновременно кругом и хоном при диаметре хона больше диаметра круга на величину натяга N, с которым инструмент прижимается к заготовке.In this case, the semi-finished treatment is performed simultaneously with a circle and a hone with a hone diameter greater than the diameter of the circle by the amount of interference N with which the tool is pressed against the workpiece.

Кроме того, чистовую обработку производят только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, причем все бруски хона участвуют в резании, а шлифовальный круг не касается обрабатываемой поверхности, благодаря тому что инструмент прижимается к заготовке на половину величины натяга - N/2.In addition, finishing is carried out only with hon, when its diameter is greater than the diameter of the wheel by the amount of interference N, and all the bars of the hon are involved in cutting, and the grinding wheel does not touch the work surface, due to the fact that the tool is pressed against the workpiece by half the interference value - N / 2 .

Комбинированный способ позволяет вести отделочную обработку, которую производят только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, причем в резании участвуют только мелкозернистые бруски хона, расположенные на упругой оболочке в местах без перегородок, а шлифовальный круг и крупнозернистые бруски хона не касаются обрабатываемой поверхности.The combined method allows finishing processing, which is carried out only by hone with its diameter larger than the diameter of the circle by the interference value N, and only fine-grained hone bars located on the elastic shell in places without partitions participate in the cutting, and the grinding wheel and coarse-grained hone bars do not touch the workpiece surface.

При этом в комбинированном способе глубину врезания хона задают путем изменения давления в торообразной упругой оболочке.Moreover, in the combined method, the depth of incision of the hone is set by changing the pressure in the toroidal elastic shell.

На фиг.1 изображена конструкция комбинированного шлифохонинговального инструмента, реализующая предлагаемый комбинированный способ шлифохонингования, частичный продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - поперечное сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - частичный продольный разрез инструмента с максимально изношенным хоном; фиг.5 - общий вид инструмента с нулевым углом наклона режущих слоев; на фиг.6 - схема чистовой обработки только хоном; на фиг.7 - положение хонинговальных брусков при работе хона в режиме отделочной обработки; на фиг.8 - развертка следа комбинированного инструмента на обработанной поверхности, работающего в режиме получистовой обработки.Figure 1 shows the design of a combined grinding tool, which implements the proposed combined method of grinding, a partial longitudinal section; figure 2 - a view of figure 1; figure 3 is a cross section bB in figure 1; figure 4 is a partial longitudinal section of a tool with the maximum worn hon; 5 is a General view of the tool with a zero angle of inclination of the cutting layers; Fig.6 is a diagram of the finish processing only hone; Fig.7 - the position of the honing bars during the operation of the hon in the finishing processing mode; on Fig - scan trace of the combined tool on the treated surface, operating in a semi-finished processing mode.

Предлагаемый комбинированный способ шлифохонингования осуществляется инструментом, позволяющим вести совместную и последовательную обработку шлифовальным кругом и хонинговальными брусками, имеющими периферийный аксиально-смещенный режущий слой.The proposed combined method of grinding is carried out by a tool that allows for joint and sequential processing of the grinding wheel and honing stones having a peripheral axially offset cutting layer.

При этом для обработки поверхностей вращения заготовке и комбинированному инструменту с расположенными в нем шлифовальным кругом и хоном с рабочими элементами и устройством их крепления на оправке под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, а для обработки плоских поверхностей комбинированному инструменту сообщают вращательное движение и движение подачи поперек обрабатываемой поверхности, а заготовке - возвратно-поступательное движение вдоль обрабатываемой поверхности.At the same time, for processing the surfaces of rotation of the workpiece and the combined tool with a grinding wheel and hon located in it with working elements and the device for fastening them to the mandrel at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation, rotational movements and feed motion along the surface to be treated are reported, and for processing rotary motion and feed motion across the machined surface are reported to the combined tools on the flat surfaces, and the reciprocating motion is transmitted to the workpiece along the work surface.

Комбинированный шлифохонинговальный инструмент, реализующий способ, содержит хон 1 и шлифовальный круг 2, закрепленные на одной оправке 3.The combined grinding and polishing tool that implements the method contains hone 1 and grinding wheel 2, mounted on one mandrel 3.

Хон 1 является сборным и состоит из отдельных алмазно-абразивных брусков, закрепленных на наружной поверхности торообразной упругой оболочки 4 посредством пластин 5. Для придания большей жесткости торообразной упругой оболочке 4 внутренняя поверхность ее разделена перегородками 6 на отсеки 7, сообщающиеся между собой [2]. Такое устройство крепления сборного хона 1 позволяет быстро, на ходу восстанавливать изношенный наружный диаметр хона путем подачи сжатого воздуха Рсж в упругую оболочку 4 из условия увеличения диаметра Dx до размера больше, равного или меньше диаметра Dш шлифовального круга 2 на величину натяга N, с которым инструмент прижимается к детали, в зависимости от выбранного режима обработки.Hon 1 is prefabricated and consists of separate diamond-abrasive bars mounted on the outer surface of the toroidal elastic shell 4 by means of plates 5. To give greater rigidity to the toroidal elastic shell 4, its inner surface is divided by partitions 6 into compartments 7 communicating with each other [2]. Such a fastening device for the assembled hone 1 allows you to quickly, on the fly, restore the worn outer diameter of the hone by supplying compressed air P cr to the elastic shell 4 from the condition that the diameter D x be increased to a size greater than equal to or less than the diameter D w of the grinding wheel 2 by the tightness N, with which the tool is pressed against the part, depending on the selected machining mode.

Алмазно-абразивные бруски хона 1 берут на гибкой, например каучуковой, основе и крепление их к пластинам 5 осуществляют посредством приклеивания, при этом сами пластины 5 крепят на торообразной упругой оболочке 4 путем вулканизации. Хон 1 составляют из отдельных алмазно-абразивных брусков с различной зернистостью. Бруски с более крупными алмазно-абразивными зернами 1к для чистовой обработки располагают над перегородками 6 торообразной упругой оболочки 4, а мелкозернистые бруски 1м для отделочной обработки - над отсеками 7 без перегородок (фиг.3, 5).Diamond abrasive bars of hone 1 are taken on a flexible, for example rubber, base and their fastening to the plates 5 is carried out by gluing, while the plates 5 themselves are mounted on a toroidal elastic shell 4 by vulcanization. Hon 1 is composed of separate diamond-abrasive bars with different grain sizes. The bars with larger diamond abrasive grains 1 k for finishing are placed above the partitions 6 of the toroidal elastic shell 4, and the fine-grained bars 1 m for finishing processing are placed above the compartments 7 without partitions (Figs. 3, 5).

Торообразная упругая оболочка 4 установлена на клею на оправке 3 с помощью ограничительных шайб 8, косых шайбы 9 и закреплена гайкой 10 с шайбой 11.A toroidal elastic sheath 4 is mounted on the glue on the mandrel 3 using restrictive washers 8, oblique washers 9 and secured with a nut 10 with a washer 11.

Приведение в рабочее состояние торообразной упругой оболочки 4 осуществляется путем подачи в оболочку через поперечное 12 и центральное продольное 13 отверстия, расположенные в оправке 3, штуцер и ниппель (не показаны) под давлением Рсж сжатого воздуха.Actuation of the operating state of a toroidal elastic sheath 4 is carried out by feeding the sheath 12 and through the transverse central longitudinal hole 13 disposed in the mandrel 3, nipple and nipple (not shown) under the pressure of compressed air P compression channel.

Благодаря косым шайбам 9, расположенным попарно с торцов комбинированного инструмента, хон 1 и круг 2 устанавливают под острым углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при этом угол α может меняться от нуля (фиг.5) до значения, назначаемого по формулеThanks to the oblique washers 9 located in pairs from the ends of the combined tool, hon 1 and circle 2 are set at an acute angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation, while the angle α can vary from zero (Fig. 5) to the value assigned by the formula

α<arctg(Вш/Dш),α <arctan (H w / D w ),

где Dш и Вш - соответственно наружный диаметр и высота шлифовального круга.where D W and W W - respectively, the outer diameter and height of the grinding wheel.

Сборка инструмента осуществляется следующим образом.Assembly tool is as follows.

Косые шайбы 9 располагаются на оправке 3 максимальной толщиной в диаметрально противоположных местах с каждого торца инструмента по две штуке. После установки круга 2 и ограничительной шайбы 8 на оправку 3 устанавливают распорную втулку 14 и совмещают отверстие в ней с отверстием 12. На втулку 14 закрепляют приклеиванием торообразную упругую оболочку 4, предварительно собранную с пластинами 5 и брусками 1. Собранный таким образом на оправке 3 комбинированный инструмент закрепляют гайкой 10 через шайбы 8, 9 и 11.The oblique washers 9 are located on the mandrel 3 with a maximum thickness in diametrically opposite places from each end of the tool, two pieces. After installing the circle 2 and the restrictive washer 8 on the mandrel 3, install the spacer sleeve 14 and combine the hole in it with the hole 12. On the sleeve 14 fasten by gluing the toroidal elastic shell 4, pre-assembled with plates 5 and bars 1. Thus combined on the mandrel 3 the tool is fixed with a nut 10 through washers 8, 9 and 11.

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.Work on the proposed method is as follows.

Инструмент устанавливается на оправке, которой сообщается вращение, и подводится к обрабатываемой поверхности. При круглом шлифохонинговании инструменту сообщают продольную и поперечную подачу, а заготовке - вращение. При плоском шлифохонинговании инструменту сообщают поперечную подачу, а заготовке - продольную подачу и подачу врезания.The tool is mounted on a mandrel, which is reported rotation, and is brought to the work surface. With round grinding, the tool is informed of the longitudinal and transverse feed, and the workpiece is rotated. With flat grinding, the tool is given a transverse feed, and the workpiece is given a longitudinal feed and a feed feed.

За полный оборот хона 1 и шлифовального круга 2 их зоны резания, находящиеся на периферии, совершат перемещения вдоль оси вращения, равные величине амплитуды Ах (фиг.8).For a complete revolution of the hone 1 and grinding wheel 2, their cutting zones located on the periphery will move along the axis of rotation equal to the amplitude A x (Fig. 8).

Благодаря такому аксиальному смещению рабочего режущего слоя круга и хона на участке Ах в поперечном сечении наблюдается прерывистое шлифование и хонингование, которое сопровождается низкой температурой резания по сравнению с традиционным шлифованием и хонингованием и которое гарантирует бесприжоговую алмазно-абразивную обработку.Due to this axial displacement of the working cutting layer of the wheel and hon in the section A x in the cross section, intermittent grinding and honing is observed, which is accompanied by a low cutting temperature compared to traditional grinding and honing and which guarantees a diamond-free abrasive machining.

Кроме того, бесприжоговой обработкой отличается работа хона, так как его рабочая режущая поверхность прерывистая, которая позволяет снижать температуру поверхностного слоя в момент прерывания процесса резания.In addition, honing is distinguished by blast-free processing, since its working cutting surface is intermittent, which allows to reduce the temperature of the surface layer at the time of interruption of the cutting process.

Шлифование кругом является непрерывным процессом резания, обеспечивающим осцилляцию теплового поля вследствие прироста длины контакта круга 2 и заготовки на величину амплитуды Ах, зависящей от угла α наклона круга и его наружного диаметра Dш.Grinding with a circle is a continuous cutting process that provides oscillation of the thermal field due to the increase in the contact length of the wheel 2 and the workpiece by the amplitude A x , which depends on the angle α of the inclination of the wheel and its outer diameter D w .

Угол наклона круга позволяет увеличить количество алмазно-абразивных зерен, участвующих в резании [3].The angle of the circle allows you to increase the number of diamond-abrasive grains involved in cutting [3].

Вслед за обработкой поверхности шлифованием ведется алмазно-абразивная обработка подвижно закрепленными, хонинговальными брусками, имеющими возможность радиального перемещения и прижимаемыми к обрабатываемой поверхности с определенным усилием, которое может быть постоянным или изменяться в зависимости от давления Рсж сжатого воздуха, подаваемого в торообразную упругую оболочку.Following treatment with the surface grinding is conducted diamond abrasive processing movably fixed, honing stones, having the possibility of radial movement and pressed to the surface with a certain force, which can be constant or vary depending on the pressure P compression channel compressed air supplied to the toroidal elastic sleeve.

Комбинированный способ может быть реализован в нескольких режимах с быстрым переходом с одного режима на другой без остановки процесса:The combined method can be implemented in several modes with a quick transition from one mode to another without stopping the process:

- черновую обработку производят только шлифовальным кругом без участия в работе хона при диаметре последнего меньше диаметра круга на величину натяга N, т. е. при Dx<Dш. Для этого прекращают подачу сжатого воздуха в торообразную упругую оболочку и перепускают его в атмосферу;- roughing is carried out only with a grinding wheel without participation in the hone, when the diameter of the latter is less than the diameter of the wheel by the amount of interference N, i.e., when D x <D w . To do this, stop the flow of compressed air into the toroidal elastic shell and pass it into the atmosphere;

- получистовую обработку производят одновременно кругом и хоном при диаметре хона больше диаметра круга на величину натяга N, с которым инструмент прижимается к заготовке, т.е. при Dx>Dш. Для этого повышают давление сжатого воздуха в торообразной упругой оболочке;- the semi-finished treatment is performed simultaneously with a circle and a hone with a hone diameter greater than the diameter of the circle by the amount of interference N with which the tool is pressed against the workpiece, i.e. for D x > D w To do this, increase the pressure of compressed air in a toroidal elastic shell;

- чистовую обработку производят только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, т.е. при Dx>Dш. Причем все бруски хона участвуют в резании, а шлифовальный круг не касается обрабатываемой поверхности благодаря тому, что инструмент прижимается к заготовке на половину величины натяга - N/2 (фиг.6);- finishing is carried out only with hon, with its diameter greater than the diameter of the circle by the amount of interference N, i.e. for D x > D w Moreover, all hone bars are involved in cutting, and the grinding wheel does not touch the work surface due to the fact that the tool is pressed against the workpiece by half the interference value - N / 2 (Fig. 6);

- отделочную обработку производят только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, т.е. при Dx>Dш. Причем в резании участвуют только мелкозернистые бруски хона, расположенные на упругой оболочке в местах без перегородок, а шлифовальный круг и крупнозернистые бруски хона не касаются обрабатываемой поверхности (фиг.7). Мелкозернистые бруски располагаются на большем диаметре

Figure 00000002
, чем крупнозернистые (на
Figure 00000003
), по причине того, что они находятся на упругой оболочке, не связанной с перегородкой, в связи с тем, что последняя менее эластична.- finishing processing is carried out only by hone with its diameter greater than the diameter of the circle by the amount of interference N, i.e. for D x > D w Moreover, only fine-grained hone bars located on the elastic shell in places without partitions participate in the cutting, and the grinding wheel and coarse-grained hone bars do not touch the surface to be treated (Fig. 7). Fine-grained bars are located on a larger diameter
Figure 00000002
than coarse-grained (on
Figure 00000003
), due to the fact that they are on an elastic shell that is not connected with the partition, due to the fact that the latter is less elastic.

Во всех режимах, где работает хон, глубину хонингования можно изменять и регулировать величиной давления Рсж сжатого воздуха, подаваемого в торообразную упругую оболочку.In all modes, where working hone, honing depth can be varied and controlled pressure value P compression channel compressed air supplied to the elastic toroidal shell.

Комбинированный шлифохонинговальный инструмент, работающий по предлагаемому способу, позволяет вести обработку с использованием всей периферийной рабочей части инструмента и сохранением преимуществ процессов прерывистого шлифования и хонингования.Combined grinding tool operating according to the proposed method allows processing using the entire peripheral working part of the tool and preserving the advantages of intermittent grinding and honing processes.

Производительность обработки повышается в 2...2.5 раза, а шероховатость поверхности - на 1...2 класса, при этом расход алмазно-абразивного материала снижается на 25...30%.Processing productivity increases by 2 ... 2.5 times, and surface roughness - by 1 ... 2 classes, while the consumption of diamond-abrasive material is reduced by 25 ... 30%.

Промышленные испытания проводились на внутришлифовальном станке мод. 3К228В, где шлифовали сквозное отверстие диаметром Dз=60 Н7 (+0.03) и длиной l=60 мм. Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=0,63 мкм. Припуск на сторону h=0,2 мм. Материал заготовки - сталь 45, закаленная, твердость HRC 45. Станок оснащен устройством для активного контроля обрабатываемых заготовок. Полная характеристика шлифовального круга, рекомендуемого для этой стали, - 24А25ПС25К8А. При внутреннем шлифовании рекомендуется Dk/Dз=0,8,...0,9. Поэтому был взят круг диаметром Dk=50 мм. Обработка проводилась при следующих режимах резания. Частоту вращения инструмента принимали пк~13000 мин-1; частоту вращения заготовки - пз=200 мин-1. Продольная подача согласно рекомендации была установлена Sм=5390 мм/мин.Industrial tests were carried out on a mod grinding machine. 3K228B, where a through hole was polished with a diameter of D s = 60 N7 ( +0.03 ) and a length of l = 60 mm. The roughness parameter of the machined surface is R a = 0.63 μm. Side allowance h = 0.2 mm. The workpiece material is steel 45, hardened, hardness HRC 45. The machine is equipped with a device for active control of workpieces. The full feature of the grinding wheel recommended for this steel is 24A25PS25K8A. For internal grinding, it is recommended that D k / D z = 0.8, ... 0.9. Therefore, a circle with a diameter of D k = 50 mm was taken. Processing was carried out under the following cutting conditions. The rotational speed of the tool was taken n to ~ 13000 min -1 ; the rotation frequency of the workpiece - n s = 200 min -1 . The longitudinal feed according to the recommendation was set S m = 5390 mm / min.

Поперечная подача для обычных кругов рекомендуется St дв.х=0,004 мм/дв.ход. Для данного специального инструмента принимали St дв.x=0,006 мм/дв.ход.Cross feed for normal circles recommended S t dv.kh = 0,004 mm / dv.khhod. For this special tool, S t dv.x = 0.006 mm / dv.hod was taken.

Абразивные бруски: крупнозернистые - материал зерна 63С, зернистость М40, твердость СМ1, связка - бакелитовая, количество брусков - 3, длина брусков - 30 мм, ширина брусков - 16 мм; мелкозернистые - материал зерна 63С, зернистость М20, твердость M1, связка - бакелитовая, количество брусков - 3, длина брусков - 30 мм, ширина брусков - 16 мм.Abrasive whetstones: coarse-grained - grain material 63C, grain size M40, hardness CM1, bond - bakelite, number of whetstones - 3, length of whetstones - 30 mm, width of whetstones - 16 mm; fine-grained - grain material 63C, grain M20, hardness M1, binder - bakelite, number of bars - 3, length of bars - 30 mm, width of bars - 16 mm.

Охлаждающая жидкость - эмульсия.Coolant - emulsion.

Обработка осуществлялась за 20 проходов: из нихProcessing was carried out in 20 passes: of which

- 8 проходов в режиме чернового шлифохонингования,- 8 passes in rough grinding mode,

- 6 проходов в режиме получистового шлифохонингования,- 6 passes in the mode of semi-final grinding,

- 4 прохода в режиме чистового шлифохонингования,- 4 passes in the final grinding grinding mode,

- 2 прохода в режиме отделочного шлифохонингования.- 2 passes in the finishing grinding grinding mode.

Угол наклона шлифовального круга и хона с абразивными брусками α=10°. Амплитуда при этом составляла А=8 мм. Радиальное давление в торообразной упругой оболочке составляло 0,4...0,6 МПа.The angle of inclination of the grinding wheel and hone with abrasive bars α = 10 °. The amplitude in this case was A = 8 mm. The radial pressure in the toroidal elastic shell was 0.4 ... 0.6 MPa.

Для обеспечения необходимого качества и размерной точности обработки потребовалось основного времени То=0,6 мин, что в 2 раза быстрее, чем при обычном шлифовании. Применение комбинированного способа шлифохонингования позволило исключить операции получистового шлифования и хонингования благодаря улучшению шероховатости поверхности на 1-2 класса. При этом расход абразивного инструмента снизился на 30%.To ensure the required quality and dimensional accuracy of the processing, the main time T o = 0.6 min was required, which is 2 times faster than with conventional grinding. The use of the combined grinding method allowed to exclude the operations of semi-grinding and honing due to the improvement of surface roughness by 1-2 grades. At the same time, the consumption of abrasive tools decreased by 30%.

Исследования показали, что предложенный способ и инструмент при сочетании большой скорости вращения и синусоидального осциллирования в продольном направлении теплового поля интенсифицирует процесс обработки вследствие прироста длины дуги контакта инструмента и заготовки, наличия угла пересечения траектории движения шлифовального круга и хона с направлением исходной шероховатости, обуславливая сетку следов и характер микрогеометрни как при хонинговании, шлифохонинговании с наложением вибраций (фиг.8). Улучшаются условия самозатачиваемости шлифовального круга и хона.Studies have shown that the proposed method and tool, combined with a high rotation speed and sinusoidal oscillation in the longitudinal direction of the heat field, intensifies the processing process due to an increase in the length of the arc of contact between the tool and the workpiece, the presence of the angle of intersection of the trajectory of the grinding wheel and hone with the direction of the initial roughness, causing a trace network and the nature of microgeometry as with honing, grinding with vibrational superposition (Fig. 8). Self-sharpening conditions of the grinding wheel and hone are improved.

Использование предлагаемого комбинированного способа позволяет повысить эффективность шлифохонинговального инструмента в целом, а также части его - хона с подвижным креплением алмазно-абразивных брусков за счет использования торообразной упругой оболочки. Выполнение инструмента сборным позволило обеспечить высокую однородность и прочность абразивных сегментов, назначить повышенные режимы резания по сравнению с традиционными абразивными кругами. Упругодемпфирующий элемент, введенный в конструкцию, демпфирует ударные импульсы, возникающие при входе и выходе сегментов из контакта с заготовкой, стабилизируя процесс обработки и ликвидируя вибрации, что в свою очередь повышает качество и производительность обработки. Быстрый переход с одного режима обработки на другой за счет изменения давления в упругой оболочке позволяет высокопроизводительно и качественно удалять значительные припуски, т.е. работать в тяжелых условиях.Using the proposed combined method can improve the efficiency of the grinding tool as a whole, as well as parts of it - hone with movable fastening of diamond-abrasive bars through the use of a toroidal elastic shell. Execution of the tool by the teams allowed to ensure high uniformity and strength of the abrasive segments, to assign increased cutting conditions compared to traditional abrasive wheels. An elastic-damping element introduced into the structure dampens shock pulses that occur when segments come in and out of contact with the workpiece, stabilizing the processing process and eliminating vibrations, which in turn increases the quality and productivity of processing. A quick transition from one processing mode to another due to a change in pressure in the elastic shell allows high-efficiency and high-quality removal of significant allowances, i.e. work in difficult conditions.

Комбинированный способ шлифохонингования расширяет технологические возможности обработки благодаря совмещению хонингования и шлифования, сокращает вспомогательное время, повышает в 2...2,5 раза производительность обработки, улучшает качество и шероховатость обрабатываемой поверхности, а инструмент прост по конструкции, надежен в эксплуатации.The combined method of grinding honing broadens the technological capabilities of processing due to the combination of honing and grinding, reduces auxiliary time, increases processing productivity by 2 ... 2.5 times, improves the quality and roughness of the processed surface, and the tool is simple in design and reliable in operation.

Источники информацииSources of information

1. А.с. 446408 СССР, МКИ В 24 D 13/02. Прерывистый абразивный круг. Игнатов С.Н., Тришин В.М., Нижних И.В. и др. Заявка № 1871 201/25-8, заяв. 15.01.73; опуб. 15.10.74. Бюл. № 38.1. A.S. 446408 USSR, MKI B 24 D 13/02. Intermittent abrasive wheel. Ignatov S.N., Trishin V.M., Nizhnikh I.V. and other Application No. 1871 201 / 25-8, application. 1/15/73; publ. 10/15/74. Bull. Number 38.

2. Патент Франции 2654027, МКИ В 24 В 9/14. Инструмент для обработки поверхности, автоматически принимающий соответствующую форму. Заяв. 06.11.1989, опуб. 05.10.1991. ВИНИПИ № 19.2. French patent 2654027, MKI B 24 V 9/14. A surface treatment tool that automatically takes the appropriate shape. Application 11/06/1989, publ. 10/05/1991. VINIPI number 19.

3. Патент 2120368 РФ, МКИ В 24 В 5/00, 1/00. Способ комбинированной квазипрерывистой чистовой обработки. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. и др. Заявка 96116348/02, заявл. 07.08.96; опубл. 20.10.98. Бюл. № 29 - прототип.3. Patent 2120368 of the Russian Federation, MKI V 24 V 5/00, 1/00. The method of combined quasi-continuous finishing. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I. and others. Application 96116348/02, decl. 08/07/96; publ. 10.20.98. Bull. No. 29 is a prototype.

Claims (8)

1. Комбинированный способ шлифохонингования, при котором для обработки поверхностей вращения заготовке и комбинированному инструменту с расположенными в нем шлифовальным кругом и хоном с рабочими элементами и устройством их крепления на оправке под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, а для обработки плоских поверхностей комбинированному инструменту сообщают вращательное движение и движение подачи поперек обрабатываемой поверхности, а заготовке - возвратно-поступательное движение вдоль обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что используют хон, состоящий из отдельных алмазно-абразивных брусков с различной зернистостью, закрепленных на наружной поверхности торообразной упругой оболочки, при этом осуществляют восстановление изношенного наружного диаметра хона за счет подачи сжатого воздуха в упругую оболочку из условия увеличения диаметра хона до размеров диаметра шлифовального круга.1. The combined grinding method, in which for processing the surfaces of rotation of the workpiece and the combined tool with a grinding wheel and hon located in it with working elements and their mounting device on a mandrel at an acute angle to a plane perpendicular to the axis of rotation, rotational movements and feed motion along the surface being machined, and for processing flat surfaces, the rotary movement and the feed motion across the surface to be machined are reported to the combination tool sti, and the workpiece - reciprocating movement along the machined surface, characterized in that they use a hone, consisting of separate diamond-abrasive bars with different grain sizes, mounted on the outer surface of the toroidal elastic shell, while restoring the worn out outer diameter of the hone by feeding compressed air into the elastic shell from the condition of increasing the diameter of the hone to the size of the diameter of the grinding wheel. 2. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что для придания большей жесткости торообразной упругой оболочке ее внутреннюю поверхность разделяют перегородками на отсеки, сообщающиеся между собой, причем перегородки располагают под брусками с более крупными алмазно-абразивными зернами.2. The combined method according to claim 1, characterized in that to impart greater rigidity to the toroidal elastic shell, its inner surface is divided by partitions into compartments communicating with each other, and the partitions are placed under bars with larger diamond-abrasive grains. 3. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что шлифовальный круг и хон устанавливают на оправке под острым углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, с помощью косых шайб, расположенных с торцов инструмента, при этом угол α выбирают по формуле:3. The combined method according to claim 1, characterized in that the grinding wheel and hon are mounted on the mandrel at an acute angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation using oblique washers located at the ends of the tool, the angle α being selected by the formula: α<arctg(Bш/Dш),α <arctan (B w / D w ), где Dш и Вш - соответственно наружный диаметр и высота шлифовального круга.where D W and W W - respectively, the outer diameter and height of the grinding wheel. 4. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что проводят черновую обработку только шлифовальным кругом без участия в работе хона при диаметре последнего меньше диаметра круга на величину натяга N.4. The combined method according to claim 1, characterized in that the roughing is carried out only by the grinding wheel without participation in the work of the hone when the diameter of the latter is less than the diameter of the wheel by the amount of interference N. 5. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что проводят получистовую обработку одновременно шлифовальным кругом и хоном при диаметре хона больше диаметра круга на величину натяга N, с которым инструмент прижимают к заготовке.5. The combined method according to claim 1, characterized in that the semi-finished processing is carried out simultaneously with a grinding wheel and hone with a hone diameter greater than the diameter of the wheel by the amount of interference N with which the tool is pressed against the workpiece. 6. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что проводят чистовую обработку только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, причем все бруски хона участвуют в резании, а шлифовальный круг не касается обрабатываемой поверхности благодаря тому, что инструмент прижимают к заготовке на половину величины натяга N/2.6. The combined method according to claim 1, characterized in that the finishing is carried out only with hone, with its diameter greater than the diameter of the wheel by the amount of interference N, and all the hone bars are involved in the cutting, and the grinding wheel does not touch the work surface due to the fact that the tool is pressed to the workpiece at half the interference value N / 2. 7. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что проводят отделочную обработку только хоном при его диаметре больше диаметра круга на величину натяга N, причем в резании участвуют только мелкозернистые бруски хона, расположенные на упругой оболочке в местах без перегородок, а шлифовальный круг и крупнозернистые бруски хона не касаются обрабатываемой поверхности.7. The combined method according to claim 1, characterized in that the finishing treatment is carried out only with hon when its diameter is greater than the diameter of the circle by the amount of interference N, and only fine-grained hon bars located on the elastic shell in places without partitions are involved in the cutting, and the grinding wheel and coarse grained hon bars do not touch the work surface. 8. Комбинированный способ по п.1, отличающийся тем, что задают глубину врезания хона путем изменения давления в торообразной упругой оболочке.8. The combined method according to claim 1, characterized in that the depth of incision of the hone is set by changing the pressure in the toroidal elastic shell.
RU2004103651/02A 2004-02-09 2004-02-09 Combined grinding and honing method RU2252854C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103651/02A RU2252854C1 (en) 2004-02-09 2004-02-09 Combined grinding and honing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103651/02A RU2252854C1 (en) 2004-02-09 2004-02-09 Combined grinding and honing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2252854C1 true RU2252854C1 (en) 2005-05-27

Family

ID=35824482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103651/02A RU2252854C1 (en) 2004-02-09 2004-02-09 Combined grinding and honing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252854C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764951C1 (en) * 2018-11-28 2022-01-24 Тпр Ко., Лтд. Cylinder liner and method for its manufacture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764951C1 (en) * 2018-11-28 2022-01-24 Тпр Ко., Лтд. Cylinder liner and method for its manufacture
US11499498B2 (en) 2018-11-28 2022-11-15 Tpr Co., Ltd. Cylinder liner and manufacturing method for same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102947038A (en) Method for profiling a honing tool for honing a toothing of a workpiece
Nakagawa et al. Highly efficient grinding of ceramics and hard metals on grinding center
KR100781026B1 (en) Super-abrasive machining tool and method of use
RU2252854C1 (en) Combined grinding and honing method
RU2253561C1 (en) Combination type grinding and honing tool
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2239536C1 (en) Method of diamond-abrasive working and surface plastic deforming of openings
RU2120368C1 (en) Method of combined quasiintermittent finishing
RU2270747C1 (en) Cone opening honing method
RU2267394C1 (en) Head for honing cone surfaces
JP3612726B2 (en) On-machine forming method of internal gear type honing wheel in gear honing machine
RU2302329C2 (en) Method for pulse diamond-abrasive working
RU2235012C1 (en) Grinding and honing method
RU2252856C1 (en) Vibration honing method
JP7064661B2 (en) Grinding and polishing grindstone with outer diameter increase / decrease control and grinding / polishing / honing processing method with this outer diameter increase / decrease control grinding and polishing grindstone
RU83959U1 (en) COMBINED GRINDING HEAD
RU2203174C2 (en) Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel
RU2230651C1 (en) Combination type method for needle-abrasive working
RU2239546C1 (en) Combined tool
RU2218266C2 (en) Device for combined grinding
RU2236933C1 (en) Device for grinding and honing
RU2207243C2 (en) Combined abrasive tool and method of part surface machininh
RU2237571C1 (en) Combined needle-abrasive tool
RU2261788C1 (en) Method of abrasion-diamond working by flexible tool
RU2233737C1 (en) Method for combination needle-abrasive-diamond working

Legal Events

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

Effective date: 20060210