RU2266804C1

RU2266804C1 - Method for oscillation type grinding and honing openings

Info

Publication number: RU2266804C1
Application number: RU2004111575/02A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Степанов (RU); Ю.С. Степанов; Б.И. Афанасьев (RU); Б.И. Афанасьев; Б.Г. Кобцев (RU); Б.Г. Кобцев; А.Н. Салов (RU); А.Н. Салов; Д.С. Фомин (RU); Д.С. Фомин; В.И. Кривцов (RU); В.И. Кривцов; Н.Н. Самойлов (RU); Н.Н. Самойлов
Original assignee: Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ)
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-12-27
Also published as: RU2004111575A

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly diamond-abrasive polishing of any surfaces.

SUBSTANCE: method comprises steps of imparting to blank and to diamond-abrasive wheel rotation and feed motion along worked surface; using wheel having boss of elastic porous material and outer peripheral diamond-abrasive intermittent cutting layer; using as said layer diamond-abrasive cloth secured to cloth porous envelope; mounting wheel by inclination angle α relative to plane normal to rotation axis in cylindrical coaxial sleeve mounted on beveled sleeve in bearing assemblies and locking wheel by means of nut. Outer diameter of wheel exceeds diameter of ground opening. Wheel is introduced to opening of blank by means of slit type cone ring. Grinding is realized in two modes: rough and finish diamond-abrasive grinding. First mode is realized at eccentric shifting of mandrel axis relative to axis of blank at forced rotation of blank and at angular velocity of wheel increased in proportion to shifting eccentricity degree. Second mode is realized at coinciding axes of blank and wheel and at the same revolution number of them.

EFFECT: enhanced efficiency and quality of working due to providing and changing trace pattern, enlarged manufacturing possibilities due to grinding non-round complex-profile openings, simplified reduced-cost process for making tool.

14 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам алмазно-абразивного осциллирующего полирования и шлифохонингования любых (круглых и не круглых) внутренних поверхностей.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to methods for diamond-abrasive oscillating polishing and grinding of any (round and non-circular) internal surfaces.

Известен способ и устройство для полирования поверхностей, включающее корпус со шпинделем, несущим абразивный круг, причем оно снабжено оправкой с перпендикулярными оси шпинделя направляющими для перемещения корпуса, выполненного подпружиненным относительно оправки и снабженного подпружиненным стержнем, установленным параллельно направляющим с возможностью постоянного контакта со шпинделем, при этом оправка снабжена ограничителями хода корпуса [1].A known method and device for polishing surfaces, comprising a housing with a spindle bearing an abrasive wheel, and it is equipped with a mandrel with guides perpendicular to the axis of the spindle for moving the housing, made spring-loaded relative to the mandrel and equipped with a spring-loaded shaft mounted parallel to the guide with the possibility of constant contact with the spindle, with this mandrel is equipped with stroke limiters of the housing [1].

Недостатком способа и устройства, реализующего его, является низкая производительность и качество из-за недостаточной скорости круга, узкие технологические возможности, а именно для обработки вращающихся деталей, и невозможность изменить направление следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следу предыдущей обработки, а также сложность конструкции, что удорожает процесс полирования. При этом для наложения вибраций на процесс полирования с целью повышения производительности и качества обработки необходимо применить дополнительный дорогостоящий вибропривод (например, магнитострикционный и т.п.), что усложняет и удорожает конструкцию.The disadvantage of the method and device that implements it is low productivity and quality due to insufficient circle speed, narrow technological capabilities, namely for processing rotating parts, and the inability to change the direction of the track of the processed abrasive grain relative to the track of the previous processing, as well as the complexity of the design , which increases the polishing process. At the same time, to impose vibrations on the polishing process in order to increase productivity and processing quality, it is necessary to use an additional expensive vibratory drive (for example, magnetostrictive, etc.), which complicates and increases the cost of construction.

Известен способ и устройство для полирования поверхностей, которое включает оправку, несущую абразивный круг, причем оправка снабжена втулкой, являющейся внутренним кольцом роликового радиального игольчатого подшипника, у которой оси наружной и внутренней поверхностей выполнены под углом α и пересекаются в центре симметрии, косыми шайбами, у которых торцы выполнены под углом α друг к другу, абразивным кругом, который выполнен на гибкой (резиновой, каучуковой, вулканитовой и т.п.) основе и который установлен на наружном кольце подшипника под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при этом угол α определяется по формулеA known method and device for polishing surfaces, which includes a mandrel bearing an abrasive wheel, and the mandrel is equipped with a sleeve, which is the inner ring of a roller radial needle bearing, in which the axis of the outer and inner surfaces are made at an angle α and intersect in the center of symmetry with oblique washers, which ends are made at an angle α to each other, by an abrasive wheel, which is made on a flexible (rubber, rubber, volcanic, etc.) base and which is mounted on the outer ring of the bearing at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation, while the angle α is determined by the formula

α<arc sin (В_к/D_к), град,α <arc sin (V _to / D _to ), degrees,

где В_к и D_к- соответственно высота и наружный диаметр абразивного круга, мм [2].where In _to and D _to - respectively the height and outer diameter of the abrasive wheel, mm [2].

Устройство также снабжено усеченным под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, круговым кольцом, закрепленным на торце круга соосно оси оправки, и двуплечим рычагом, шарнирно в кронштейне установленном на оправке, одним плечом контактирующим с внутренней поверхностью кольца, другое плечо снабжено винтом, ввернутым в оправку, и амортизационной пружиной. Кроме того, оправка устанавливается на расстоянии Н от обрабатываемой поверхности и вращается с частотой N_o, определяемые соответственно по формулам:The device is also equipped with a circular ring truncated at an angle α to the plane perpendicular to the axis of rotation, mounted on the end of the circle coaxially to the axis of the mandrel, and a two-arm lever pivotally in the bracket mounted on the mandrel, one arm in contact with the inner surface of the ring, the other arm provided with a screw screwed in the mandrel, and a damping spring. In addition, the mandrel is installed at a distance of N from the work surface and rotates with a frequency of N _o , determined respectively by the formulas:

Н=0,5[(D_к ²-В_к ²)^1/2]-В_кtgα, мм,H = 0.5 [(D _to ² -B _to ² ) ^1/2 ] -B _to tgα, mm,

N_о≥N_д[2πD_к/L_max], мин^-1,N _about ≥N _d [2πD _to / L _max ], min ^-1 ,

где N_д - частота вращения детали, мин^-1;where N _d is the rotational speed of the part, min ^-1 ;

L_max - максимальная дуга контакта круга и детали, мм.L _max - maximum arc of contact between a circle and a part, mm.

Недостатком этого способа и устройства, реализующего его, является сложность конструкции, что удорожает процесс полирования и снижает надежность в работе, а также сложность регулирования угла наклона круга (требующая замены втулки, косых шайб и механизма торможения), необходимое при оптимизации процесса обработки в производственных условиях при изменении обрабатываемого материала, химико-термической операции, режущего инструмента, технических условий, режимов резания и т.д. Кроме того, устройство не эффективно при обработке не круглых отверстий.The disadvantage of this method and the device that implements it is the design complexity, which increases the polishing process and reduces the reliability, as well as the difficulty of adjusting the angle of the circle (requiring replacement of the sleeve, oblique washers and braking mechanism), necessary when optimizing the processing process in a production environment when changing the processed material, chemical-thermal operations, cutting tools, specifications, cutting conditions, etc. In addition, the device is not effective when processing not round holes.

Задачей изобретения является повышение производительности и качества обработки, расширение технологических возможностей, позволяющих обрабатывать боковые поверхности не круглых сложнопрофильных отверстий, обеспечение изменения направления следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следам предыдущей обработки и наложения осциллирующих движений без использования дополнительного вибропривода, а также упрощение и удешевление конструкции инструмента.The objective of the invention is to increase productivity and quality of processing, expanding technological capabilities that allow you to process the lateral surfaces of non-circular complex holes, ensuring a change in the direction of the trace of the processed abrasive grain relative to the traces of the previous processing and imposing oscillating movements without the use of an additional vibrodrive, as well as simplifying and cheapening the design tool.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа осциллирующего шлифохонингования отверстий, при котором заготовке и устройству, содержащему оправку, косую втулку, у которой оси наружной и внутренней поверхностей выполнены под углом α и пересекаются в центре симметрии, косые шайбы, у которых торцы выполнены под углом α друг к другу, а также алмазно-абразивный круг, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, причем круг состоит из ступицы, выполненной из упругого пористого материала, и наружного периферийного алмазно-абразивного прерывистого режущего слоя, в качестве которого использована алмазно-абразивная шкурка, закрепленная на тканевой пористой оболочке, при этом круг установлен под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, на цилиндрической соосной втулке, которая установлена на подшипниках на упомянутой косой втулке, и закреплен гайкой, кроме того, наружный диаметр круга взят больше диаметра обрабатываемого отверстия, а введение круга в отверстие заготовки осуществляется с помощью разъемного конического кольца.The problem is solved using the proposed method of oscillating grinding of the holes, in which the workpiece and the device containing the mandrel, an oblique sleeve, in which the axes of the outer and inner surfaces are made at an angle α and intersect in the center of symmetry, oblique washers, at which the ends are made at an angle α to each other, as well as a diamond-abrasive wheel, rotational movements and a feed movement along the surface to be treated are reported, the wheel consisting of a hub made of an elastic porous material, and an external peripheral diamond-abrasive discontinuous cutting layer, which is used as a diamond-abrasive skin mounted on a porous fabric shell, while the circle is installed at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation on a cylindrical coaxial sleeve that is mounted on bearings on the oblique sleeve, and secured with a nut, in addition, the outer diameter of the circle is taken larger than the diameter of the hole to be machined, and the introduction of the circle into the hole of the workpiece is carried out using a split cone Skog ring.

Причем обработка по способу ведется в двух режимах: в режиме черновой алмазно-абразивной обработки благодаря эксцентричному смещению оси оправки относительно оси обрабатываемой заготовки при принудительном вращении заготовки и в режиме чистовой алмазно-абразивной обработки при совпадении осей заготовки и круга.Moreover, the processing according to the method is carried out in two modes: in the rough diamond abrasive processing mode due to the eccentric displacement of the axis of the mandrel relative to the axis of the workpiece during forced rotation of the workpiece and in the mode of fine diamond abrasive processing when the axes of the workpiece and the circle coincide.

При этом в режиме черновой алмазно-абразивной обработки риски, оставляемые алмазно-абразивными зернами на обрабатываемой поверхности, располагаются наклонно к продольной оси, а скорость круга увеличивается пропорционально эксцентриситету смещения и определяется по формулеAt the same time, in the rough diamond-abrasive treatment mode, the risks left by diamond-abrasive grains on the surface being machined are located obliquely to the longitudinal axis, and the circle speed increases in proportion to the eccentricity of the displacement and is determined by the formula

ω_к≈ω_з[d/(d-e)],ω _to ≈ω _s [d / (de)],

где ω_к - угловая скорость круга;where ω _to - the angular velocity of the circle;

ω_з - угловая скорость заготовки;ω _s - the angular velocity of the workpiece;

d - внутренний диаметр обрабатываемого отверстия заготовки;d is the inner diameter of the workpiece bore;

е - эксцентриситет смещения оси устройства относительно оси обрабатываемого отверстия.e - the eccentricity of the displacement of the axis of the device relative to the axis of the hole being machined.

Кроме того, в режиме чистовой алмазно-абразивной обработки риски, оставляемые алмазно-абразивными зернами на обрабатываемой поверхности, располагаются параллельно продольной оси, а скорость круга равна скорости заготовки.In addition, in the regime of fine diamond abrasive processing, the risks left by diamond abrasive grains on the surface being machined are parallel to the longitudinal axis, and the circle speed is equal to the speed of the workpiece.

Особенности способа поясняются чертежами.Features of the method are illustrated by drawings.

На фиг.1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ, общий вид с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - вид А с торца на фиг.1; на фиг.3 - общий вид устройства; на фиг.4 - общий вид устройства, повернутого на 180° относительно положения, показанного на фиг.3; на фиг.5 - схема обработки и совмещенные крайние положения круга при его повороте на один оборот; на фиг.6 - схема введения круга в обрабатываемое отверстие с помощью разъемного конического кольца перед началом обработки; на фиг.7 - схема чистовой обработки цилиндрического отверстия, оси инструмента и заготовки совпадают; на фиг.8 - схема черновой обработки цилиндрического отверстия, ось инструмента эксцентрично смещена относительно оси заготовки; на фиг.9 - схема черновой обработки эллипсного отверстия, ось инструмента эксцентрично смещена относительно оси заготовки; на фиг.10 - схема черновой обработки сложного РК - профильного отверстия, ось инструмента эксцентрично смещена относительно оси заготовки; на фиг.11-12 - схемы черновой обработки сложно-профильных (соответственно, 4-гранного и 6-гранного) отверстий, ось инструмента эксцентрично смещена относительно оси заготовки; на фиг.13-продольное направление рисок обработанной поверхности заготовки, полученные в режиме чистовой обработки (см. фиг.7) при совпадении осей инструмента и отверстия заготовки; на фиг.14 - наклонное к продольной оси направление рисок обработанной поверхности заготовки, полученные в режиме черновой обработки (см. фиг.8-12) при эксцентричном смещении осей инструмента и отверстия заготовки.Figure 1 shows a device that implements the proposed method, a General view with a partial longitudinal section; figure 2 is a view And from the end in figure 1; figure 3 is a General view of the device; figure 4 is a General view of the device rotated 180 ° relative to the position shown in figure 3; figure 5 - processing diagram and combined extreme position of the circle when it is rotated by one revolution; Fig.6 is a diagram of the introduction of a circle in the hole to be processed using a split conical ring before processing; Fig.7 is a diagram of the finishing of a cylindrical hole, the axis of the tool and the workpiece are the same; on Fig is a roughing diagram of a cylindrical hole, the axis of the tool is eccentrically offset relative to the axis of the workpiece; Fig.9 is a diagram of the rough machining of an ellipse hole, the axis of the tool is eccentrically offset relative to the axis of the workpiece; figure 10 is a diagram of the rough machining of a complex RK - profile hole, the axis of the tool is eccentrically offset relative to the axis of the workpiece; 11-12 are diagrams of roughing of complex-profile (respectively, 4-sided and 6-sided) holes, the axis of the tool is eccentrically offset relative to the axis of the workpiece; in Fig.13 is a longitudinal direction of the marks of the machined surface of the workpiece obtained in the finishing mode (see Fig.7) with the coincidence of the axes of the tool and the holes of the workpiece; on Fig - inclined to the longitudinal axis direction of the marks of the machined surface of the workpiece obtained in the roughing mode (see Fig.8-12) with an eccentric displacement of the axes of the tool and the workpiece hole.

Предлагаемый способ служит для осциллирующего шлифохонингования простых цилиндрических и сложнопрофильных отверстий, при котором заготовке и устройству сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности.The proposed method is used for oscillating grinding of simple cylindrical and complex-shaped holes, in which the workpiece and the device are informed by rotational movements and the feed movement along the work surface.

Устройство, реализующее способ, содержит оправку 1, косую втулку 2, у которой оси наружной и внутренней поверхностей выполнены под углом α и пересекаются в центре симметрии О, косые шайбы 3, у которых торцы выполнены под углом α друг к другу, а также алмазно-абразивный круг 4.A device that implements the method includes a mandrel 1, an oblique sleeve 2, in which the axes of the outer and inner surfaces are made at an angle α and intersect at the center of symmetry O, oblique washers 3, in which the ends are made at an angle α to each other, as well as diamond abrasive wheel 4.

Круг 4 состоит из ступицы 5, выполненной из упругого пористого материала, например, поролона, резиновой губки и т.п., и наружного периферийного алмазно-абразивного прерывистого режущего слоя, в качестве которого использована алмазно-абразивная шкурка 6, закрепленная на тканевой пористой оболочке 7.Circle 4 consists of a hub 5 made of an elastic porous material, for example, foam rubber, rubber sponge, etc., and an external peripheral diamond abrasive intermittent cutting layer, which is used as a diamond abrasive skin 6, mounted on a porous fabric shell 7.

Круг 4 установлен под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, на цилиндрической соосной втулке 8, которая установлена на подшипниках 9 на упомянутой косой втулке 2, и закреплен гайкой 10.Circle 4 is installed at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation on a cylindrical coaxial sleeve 8, which is mounted on bearings 9 on said oblique sleeve 2, and is fixed with a nut 10.

Наружный диаметр D_k круга 4 взят больше диаметра d обрабатываемого отверстия с целью создания сил упругости Р_у (см. фиг.7-8) и обеспечения радиальной подачи при введении круга в обрабатываемое отверстие, при этом введение круга 4 в отверстие заготовки 12 осуществляется с помощью разъемного конического кольца 13 (фиг.6).The outer diameter D _{k of} circle 4 is taken larger than the diameter d of the hole to be machined in order to create elastic forces P _y (see Figs. 7-8) and to ensure radial feed when introducing the circle into the hole to be machined, while the introduction of circle 4 into the hole of the workpiece 12 is carried out with using a split conical ring 13 (Fig.6).

Сборка устройства для осциллирующего шлифохонингования отверстий осуществляется в следующей последовательности.The assembly of the device for oscillatory grinding of holes is carried out in the following sequence.

На оправку 1 устанавливаются косая шайба 3 и косая втулка 2 в сборе с подшипниками 9. Подшипники 9 могут быть в виде шарикоподшипников, как показано на фиг.1, так и в виде подшипника скольжения (не показан). От осевого смещения подшипники 9 предохраняются разрезными пружинящими кольцами, которые вставлены в соответствующие канавки.On the mandrel 1, an oblique washer 3 and an oblique sleeve 2 are assembled with bearings 9. The bearings 9 can be in the form of ball bearings, as shown in Fig. 1, or in the form of a sliding bearing (not shown). Bearings 9 are protected against axial displacement by split spring rings that are inserted into the corresponding grooves.

На подшипники 9 монтируют цилиндрическую соосную втулку 8, на которую на клею устанавливают предварительно собранный круг 4, и закрепляют гайкой 10.A cylindrical coaxial sleeve 8 is mounted on the bearings 9, onto which a pre-assembled circle 4 is mounted on the adhesive, and fixed with a nut 10.

Пористая основа ступицы 5 круга изначально взята большего диаметра, чем диаметр оболочки 7, с целью обеспечения сил упругости Р_у при сборке.The porous base of the hub 5 of the circle was originally taken with a larger diameter than the diameter of the shell 7, in order to provide elastic forces P _y during assembly.

Периферийная поверхность круга 4 выполнена в виде тканевой пористой оболочки 7, которая расположена и наклеена на упругой пористой основе ступицы 5. В качестве алмазно-абразивного режущего слоя использована алмазно-абразивная шкурка 6, закрепленная на оболочке 7 в виде отдельных лепестков с образованием прерывистого режущего слоя, т.е. на периферийной режущей поверхности круга имеются впадины 11, не заполненные абразивом и позволяющие свободно уменьшаться в диаметре кругу при вводе его в обрабатываемое отверстие, а также свободному выходу СОТС на поверхность круга из предварительно пропитанной ступицы. Алмазно-абразивные лепестки 6 нарезаны из шкурки и приклеены на тканевой пористой оболочке 7.The peripheral surface of the circle 4 is made in the form of a porous fabric shell 7, which is located and glued on the elastic porous base of the hub 5. As a diamond-abrasive cutting layer, a diamond-abrasive skin 6 is used, fixed to the shell 7 in the form of separate petals with the formation of an intermittent cutting layer , i.e. on the peripheral cutting surface of the circle there are depressions 11 that are not filled with abrasive and allow freely to decrease in diameter of the circle when you enter it into the hole to be machined, as well as the free exit of COTS to the surface of the circle from a previously impregnated hub. Diamond-abrasive petals 6 are cut from the skin and glued to the porous fabric shell 7.

На предварительно радиально сжатую упругую основу 5 надевается оболочка 7 в сборе с алмазно-абразивными лепестками, на внутренней поверхности которой нанесен клей. После высыхания клея и схватывания клеевых соединений круг готов к работе. При износе алмазно-абразивных лепестков оболочку 7 в сборе принудительно заменяют на новую. Алмазная шкурка отличается большой стойкостью, одним комплектом оболочки с алмазными лепестками, установленной на круге ⌀50 мм и высотой 30 мм, можно обработать 30...50 тыс. отверстий [4].On a pre-radially compressed elastic base 5, a sheath 7 is assembled with diamond abrasive blades assembled with glue on its inner surface. After the glue has dried and the adhesive joints have set, the circle is ready for use. When diamond abrasive blades are worn, the sheath 7 assembly is forcibly replaced with a new one. A diamond skin is characterized by great durability, one set of a shell with diamond petals, mounted on a ⌀50 mm circle and a height of 30 mm, can process 30 ... 50 thousand holes [4].

Собранное таким образом и введенное в отверстие устройство, реализующее предлагаемый способ, работает в двух режимах:Thus assembled and inserted into the hole, the device that implements the proposed method operates in two modes:

- в режиме черновой алмазно-абразивной обработки благодаря эксцентричному смещению оси оправки относительно оси обрабатываемой заготовки при принудительном вращении заготовки (см. фиг.8-12);- in the rough diamond-abrasive machining mode due to the eccentric displacement of the axis of the mandrel relative to the axis of the workpiece during forced rotation of the workpiece (see Fig. 8-12);

- в режиме чистовой алмазно-абразивной обработки при совпадении осей заготовки и круга (см. фиг.7).- in the mode of fine diamond abrasive machining with the coincidence of the axes of the workpiece and the circle (see Fig.7).

Так как круг 4 контактирует всем периферийным алмазно-абразивным режущим слоем с обрабатываемой поверхностью отверстия и жестко не связан с оправкой, а свободно вращается на ней, то в режиме чистовой обработки при совпадении осей устройства и заготовки частота вращения круга V_к равна частоте вращения заготовки V_з.Since the circle 4 is in contact with the entire peripheral diamond-abrasive cutting layer with the machined surface of the hole and is not rigidly connected with the mandrel, but rotates freely on it, in the finishing mode, when the axes of the device and the workpiece coincide, the rotational speed of the wheel V _to is equal to the rotational speed of the workpiece V _h .

При этом частота вращения оправки V_o определяет частоту вибраций, а именно количество продольных колебательных движений S_A режущего слоя наклонного круга с амплитудой А_к. Величина амплитуды зависит от угла наклона круга и его наружного диаметра. Величину амплитуды можно регулировать изменением угла наклона круга.The frequency of rotation of the mandrel V _o determines the frequency of vibrations, namely the number of longitudinal vibrational movements S _{A of the} cutting layer of the inclined circle with an amplitude of A _to . The magnitude of the amplitude depends on the angle of inclination of the circle and its outer diameter. The magnitude of the amplitude can be adjusted by changing the angle of inclination of the circle.

В режиме чистовой обработки нет вращательного движения круга относительно заготовки, поэтому алмазно-абразивные зерна круга оставляют на обработанной поверхности риски в продольном направлении (см фиг.13), как при хонинговании и шлифохонинговании [3].In the finishing mode, there is no rotational movement of the wheel relative to the workpiece; therefore, diamond-abrasive grains of the wheel leave risks in the longitudinal direction on the treated surface (see Fig. 13), as in honing and grinding honing [3].

При смещении оси устройства относительно оси обрабатываемого отверстия на величину "е" в одну сторону (например вниз, см. фиг.8-12) с противоположной стороны (вверху, см. фиг.8-12) появляется зазор Z. Эксцентричное смещение оси устройства позволяет интенсифицировать процесс обработки, т.к. увеличиваются силы упругости Р_у со стороны контакта круга с заготовкой, а благодаря зазору Z появляется возможность проскальзывания, т.е., вращения круга относительно заготовки. При этом угловая скорость круга ω_к, будет пропорциональна эксцентриситету "e" смещения и определяется по формулеWhen the axis of the device is displaced relative to the axis of the hole being machined by the value of "e" in one direction (for example, down, see Figs. 8-12), a gap Z appears on the opposite side (above, see Figs. 8-12). The eccentric displacement of the device axis allows you to intensify the processing process, because the elastic forces P _y increase on the side of the contact of the circle with the workpiece, and due to the gap Z there is the possibility of slipping, i.e., rotation of the circle relative to the workpiece. Moreover, the angular velocity of the circle ω _k will be proportional to the eccentricity "e" of the displacement and is determined by the formula

ω_к≈ω_з[d/(d-e)],ω _to ≈ω _s [d / (de)],

Таким образом, черновая алмазно-абразивная обработка производится при эксцентричном смещении оси устройства относительно оси обрабатываемого отверстия и позволяет изменить направление рисок, оставляемых алмазно-абразивными зернами на шлифуемой поверхности (см. фиг.14), улучшить шероховатость и увеличить производительность процесса.Thus, rough diamond abrasive processing is performed with an eccentric displacement of the axis of the device relative to the axis of the hole being machined and allows you to change the direction of the patterns left by the diamond abrasive grains on the grinding surface (see Fig. 14), improve roughness and increase the productivity of the process.

Пример. Обрабатывалось сквозное отверстие фланца ⌀ 50 Н7^(+0,025) мм и длиной 40 мм на внутришлифовальном станке мод. 3К228В. Материал заготовки - сталь 45, закаленная, твердость HRC 45. Способ крепления заготовки - в патроне. Технологическая система станок - приспособление - инструмент - заготовка достаточно жесткая. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra 0,32 мкм. Круг изготовлен ⌀60 мм высотой 30 мм на поролоновой основе, лепестки из шкурки зернистостью 14А4. Припуск - 0,1 мм, частота вращения заготовки - 600 мин^-1 (V_з=94,2 м/с), частота вращения оправки - 4500 мин^-1, продольная подача - S_пр=0,05 м/с. Охлаждающая жидкость - 5% водный раствор эмульсола. Лепестки шкурки размером 30×21 мм пропитывались составом, содержащим 40% парафина, 55% пластической смазки ПВК и 5% графита, и приклеивались к тканевой оболочке с образованием впадин в 5 мм с целью снижения температуры. В режиме чернового шлифохонингования эксцентриситет смещения оси устройства относительно оси обрабатываемого отверстия принимался е=7 мм, зазор Z=2 мм. При этом угловая скорость круга была больше скорости заготовки в [50/(50-7)]=1,163 раза.Example. A through hole of a flange of ⌀ 50 H7 ^(+0.025) mm and a length of 40 mm was ^{processed on an internal grinding} machine mod. 3K228V. The workpiece material is steel 45, hardened, hardness HRC 45. The method of fastening the workpiece is in the cartridge. The technological system machine - tool - tool - workpiece is quite rigid. The roughness parameter of the treated surface is Ra 0.32 μm. The circle is made ⌀60 mm high 30 mm on a foam basis, the petals of the skin with a grain size of 14A4. The allowance is 0.1 mm, the workpiece rotation frequency is 600 min ^-1 (V _s = 94.2 m / s), the mandrel rotation frequency is 4500 min ^-1 , the longitudinal feed is S _ol = 0.05 m / s. Coolant - 5% aqueous emulsol solution. The skin petals 30 × 21 mm in size were impregnated with a composition containing 40% paraffin, 55% PVC grease and 5% graphite, and adhered to the fabric membrane to form depressions of 5 mm in order to lower the temperature. In the rough grinding mode, the eccentricity of the displacement of the device axis relative to the axis of the hole being machined was taken to be e = 7 mm, the gap Z = 2 mm. Moreover, the angular velocity of the circle was greater than the speed of the workpiece in [50 / (50-7)] = 1.163 times.

Для получения необходимой точности и шероховатости потребовалось в два раза меньше времени, чем при традиционной обработке.To obtain the necessary accuracy and roughness, it took half the time than with traditional processing.

Предлагаемый способ повышает производительность и качество обработки, упрощает и удешевляет конструкцию инструмента, расширяет технологические возможности и позволяет обрабатывать боковые поверхности не круглых сложнопрофильных отверстий, обеспечивает изменения направления следа обрабатываемого зерна абразива по отношению к следам предыдущей обработки и наложения осциллирующих движений без использования дополнительного вибропривода.The proposed method improves the productivity and quality of processing, simplifies and reduces the cost of tool design, extends technological capabilities and allows you to process the lateral surfaces of round non-complex holes, provides changes in the direction of the trail of the processed abrasive grain relative to the traces of the previous processing and the application of oscillating movements without the use of an additional vibration drive.

Источники информацииSources of information

1. А.с. СССР 622647, МКИ В 24 В 5/02. Устройство для полирования поверхностей. Б.М.Никифоров и Р.П.Чаузов. Заявка №2150282/25-08, заявл. 01.07.75, опуб. 05.09.78. Бюл. №33.1. A.S. USSR 622647, MKI V 24 V 5/02. Device for polishing surfaces. B.M. Nikiforov and R.P. Chauzov. Application No. 2150282 / 25-08, decl. 07/01/75, publ. 09/05/78. Bull. No. 33.

2. Патент РФ №2202461, МКИ 7 В 24 В 29/00, 45/00. Устройство для полирования поверхностей. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Бородин В.З., Фомин Д.С. Заявка 2001123492/02, заявл. 21.08. 2001, опубл. 20.04.2003 г. Бюл. №11 - прототип.2. RF patent No. 2202461, MKI 7 V 24 V 29/00, 45/00. Device for polishing surfaces. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I., Borodin V.Z., Fomin D.S. Application 2001123492/02, declared 08.21. 2001, publ. 04/20/2003 Bull. No. 11 is a prototype.

3. Ермаков Ю.М., Степанов Ю.С. Современные тенденции развития абразивной обработки. (Машиностр. Пр-во. Сер. Технология и оборуд. обработки металлов резанием: Обзор. Информ. / ВНИИТЭМР. Вып.3) - М., 1991. С 24-26.3. Ermakov Yu.M., Stepanov Yu.S. Current trends in the development of abrasive processing. (Mashinostr. Pr-in. Ser. Technology and equipment. Metal processing by cutting: Review. Inform. / VNIITEMR. Issue 3) - M., 1991. From 24-26.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.433.4. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.1 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1986. S. 433.

Claims

A method for oscillating grinding of holes, in which the workpiece and the device containing the mandrel have an oblique sleeve in which the axes of the outer and inner surfaces are at an angle α with their intersection at the center of symmetry, oblique washers whose ends are made at an angle α to each other, and diamond-abrasive wheel, rotational motion and feed movement along the surface being machined are reported, characterized in that a circle consisting of a hub made of an elastic porous material and an outer peripherally is used about a diamond-abrasive discontinuous cutting layer, which is used as a diamond-abrasive skin, mounted on a porous fabric shell, and the circle is set at an angle α to a plane perpendicular to the axis of rotation on a cylindrical coaxial sleeve mounted on said oblique sleeve by means of bearings, and fixed with a nut, while the circle is taken with an outer diameter larger than the diameter of the hole to be machined, the introduction of the circle into the workpiece hole is carried out using a split conical ring, and pumping is carried out in two modes: in the rough diamond-abrasive machining mode with an eccentric displacement of the axis of the mandrel relative to the axis of the workpiece during forced rotation of the workpiece and with an angular velocity of the circle increasing in proportion to the eccentricity of the displacement and determined by the formula

ω _to ≈ω _s [d / (de)],

where ω _to - the angular velocity of the circle;

ω _s - the angular velocity of the workpiece;

d is the inner diameter of the workpiece bore;

e is the eccentricity of the displacement of the axis of the device relative to the axis of the hole being machined,

and in the regime of fine diamond abrasive machining with the coincidence of the axes of the workpiece and the circle and the equality of the speeds of the wheel and the workpiece.