RU2268817C2

RU2268817C2 - Apparatus for dressing grinding discs by vibration

Info

Publication number: RU2268817C2
Application number: RU2003114564/02A
Authority: RU
Inventors: Абрам Исаакович Глейзер (RU); Абрам Исаакович Глейзер; Владимир Ильич Малышев (RU); Владимир Ильич Малышев; Михаил Васильевич Епанчинов (RU); Михаил Васильевич Епанчинов
Original assignee: Тольяттинский государственный университет
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2006-01-27

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly grinding operations at dressing abrasive tools.

SUBSTANCE: apparatus includes planetary reduction gear having satellite block engaged with two coaxially mounted gear wheels with internal engagement and different numbers of teeth. One gear wheel is mounted in dressing roller driven to rotation by means of driving mandrel; other gear wheel is mounted stationary. Satellite block performing orbital movement causes unbalance and forms forced oscillations of dressing roller at frequency of roller orbital movement around axis of apparatus.

EFFECT: improved design, enhanced quality and efficiency of working without additional power source for driving forced oscillations at dressing.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к инструментальному производству, и может быть использовано на технологических операциях шлифования для правки абразивного инструмента.The invention relates to mechanical engineering, in particular to tool production, and can be used in technological grinding operations for dressing an abrasive tool.

Известно устройство, включающее посадочную втулку с установленным на ней правящим роликом и упругим элементом. Упругий элемент установлен между посадочной втулкой и правящим роликом, концентрично им. Причем на рабочей поверхности ролика выполнены равномерно расположенные пазы (см. авт.свид. СССР №1484669, кл. В 24017/00 В 24 В 53/00, 1989).A device is known that includes a landing sleeve with a ruling roller mounted on it and an elastic element. An elastic element is installed between the landing sleeve and the governing roller concentrically to them. Moreover, on the working surface of the roller are made evenly spaced grooves (see ed. Certificate. USSR No. 1484669, class. 24017/00 V 24 V 53/00, 1989).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве режим вибрационной правки поддерживается только в условиях поперечной подачи и отсутствует на наиболее ответственном этапе - при выхаживании.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that in the known device, the vibratory dressing mode is supported only under transverse feeding conditions and is absent at the most critical stage - when nursing.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для вибрационной правки абразивных кругов, включающее основание, на котором смонтирован возбудитель колебаний, и основную массу, упруго связанную с основанием и несущую правящий инструмент, дополнительную массу, упруго связанную с основной массой, а также цепь синхронизации частоты колебаний с числом оборотов абразивного круга (см. авт.свид. СССР №1502281, кл. В 24 В 53/00, 1989).The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for vibrational dressing of abrasive wheels, including a base on which a vibration exciter is mounted, and a bulk, elastically connected to the base and carrying a ruling tool, additional mass, elastically connected with the bulk , as well as the synchronization chain of the oscillation frequency with the number of revolutions of the abrasive wheel (see ed. certificate of the USSR No. 1502281, class 24 V 53/00, 1989).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве является необходимость дополнительного источника энергии, вызывающего вынужденные колебания.For reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known device adopted for the prototype, is the fact that in the known device is the need for an additional energy source that causes forced oscillations.

Сущность изобретения заключается в том, что при использовании предлагаемого устройства за счет высокочастотных вибраций на поверхности шлифовального круга формируется макрорельеф в виде перекрывающихся синусоид. Кроме того, периодическое изменение глубины правки создает условия для соответствующего изменения микрорельефа абразивных зерен от микросколов на их вершинах до объемного разрушения. Это повышает режущую способность круга и обеспечивает эффективное охлаждение зоны обработки.The essence of the invention lies in the fact that when using the proposed device due to high-frequency vibrations on the surface of the grinding wheel is formed macrorelief in the form of overlapping sinusoids. In addition, a periodic change in the depth of dressing creates the conditions for a corresponding change in the microrelief of abrasive grains from micro-chips at their vertices to volumetric fracture. This increases the cutting ability of the wheel and provides effective cooling of the treatment area.

Технический результат - повышение качества и производительности абразивной обработки с использованием правящего устройства, реализующего вибрационную правку абразивных кругов роликом.The technical result is an increase in the quality and productivity of abrasive processing using a ruling device that implements vibration dressing of abrasive wheels with a roller.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для вибрационной правки абразивных кругов, содержащем правящий ролик, особенность заключается в том, что устройство включает в себя механизм планетарного редуктора, состоящий из блока сателлитов, находящегося в зацеплении с двумя соосно расположенными зубчатыми колесами с внутренним зацеплением с различным числом зубьев, одно из которых закреплено на правящем ролике, получающем вращение от ведущей оправки, а другое - неподвижно, при этом блок сателлитов при своем орбитальном движении является источником дисбаланса с частотой его орбитального вращения вокруг оси устройства. С целью генерирования правящего ролика вынужденных колебаний с частотой собственного вращения блока сателлитов в блоке сателлитов выполнено эксцентрично расположенное отверстие.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device for vibration dressing of abrasive wheels containing a steering roller, the feature is that the device includes a planetary gear mechanism consisting of a block of satellites engaged with two gears coaxially located wheels with internal gearing with a different number of teeth, one of which is fixed to the ruling roller, which receives rotation from the driving mandrel, and the other is stationary, When this block of satellites during its orbital motion is the source of the imbalance with the frequency of its orbital rotation around the axis of the device. An eccentrically located hole is made in the satellite block in order to generate a ruling roller of forced vibrations with a natural frequency of the satellite block.

При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо известных аналогичных решений, касающихся использования правящих роликов при реализации процесса вибрационной правки без привлечения внешнего дополнительного источника энергии, необходимого для возбуждения вибраций и независящего от режима правки.In the study of the distinguishing features of the described device, no known similar solutions have been identified regarding the use of ruling rollers in the implementation of the vibration dressing process without involving an external additional energy source necessary for exciting vibrations and independent of the dressing mode.

На чертеже представлена конструкция устройства.The drawing shows the design of the device.

Устройство для вибрационной правки содержит правящий ролик 1, имеющий на рабочей поверхности режущий слой, ведущую оправку 2. Зубчатое колесо 3, жестко соединенное с роликом 1, находится в зацеплении с блоком сателлитов 4, который в свою очередь находится в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 5. Диаметр d₁ оправки подбирается таким образом, чтобы зазор l между оправкой 2 и блоком сателлитов 4 не превышал 0,5 высоты зуба с тем, чтобы предотвратить выпадения последнего при отсутствии вращения правящего ролика 1. Устройство имеет также систему подшипников 6 и уплотнений 7.The vibratory dressing device comprises a steering roller 1, having a cutting layer on the working surface, a driving mandrel 2. The gear wheel 3, rigidly connected to the roller 1, is meshed with the satellite block 4, which in turn is meshed with a stationary gear 5 The diameter d _{1 of the} mandrel is selected so that the gap l between the mandrel 2 and the block of satellites 4 does not exceed 0.5 tooth height in order to prevent the latter from falling out in the absence of rotation of the guide roller 1. The device also has a system bearings 6 and seals 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Правящий ролик, получая вращение от ведущей оправки 1, посредством зубчатого колеса 3 приводит в движение блок сателлитов 4, который, находясь в зацеплении с зубчатым колесом 5, начинает вращаться вокруг оси АВ ведущей оправки. В результате обращения блока сателлитов вокруг АВ возникает дисбаланс ДThe steering roller, receiving rotation from the driving mandrel 1, drives the satellite block 4, which, being in mesh with the gear 5, starts to rotate around the axis AB of the driving mandrel, by means of the gear 3. As a result of the rotation of the satellite block around AB, an imbalance D

Д=М×R,D = M × R,

где М - масса блока сателлитов, кг;where M is the mass of the satellite block, kg;

R - расстояние оси сателлитов до оси АВ, мм.R is the distance of the axis of the satellites to the axis AB, mm.

Этот дисбаланс генерирует вынужденные вибрации с частотой обращения f:This imbalance generates forced vibrations with a revolution frequency f:

где n - частота вращения ролика, об/мин;where n is the frequency of rotation of the roller, rpm

i - отношение частоты обращения блока сателлитов вокруг оси АВ к частоте вращения ролика. При этом отношение i находится по формулеi is the ratio of the rotation frequency of the satellite block around the axis AB to the frequency of rotation of the roller. Moreover, the ratio i is found by the formula

где Z₁ - число зубьев зубчатого колеса 3,where Z ₁ - the number of teeth of the gear 3,

Z₂, Z₃ - числа зубьев зубчатых колес блока сателлитов,Z ₂ , Z ₃ - the number of teeth of the gears of the satellite block,

Z₄ - число зубьев зубчатого колеса 5.Z ₄ - the number of teeth of the gear 5.

Например, при Z₁=60, Z₂=20, Z₃=19, Z₄=59 получим при i=28,5 и при частоте вращения ролика n=1200 об/мин частота вынужденных колебаний ролика составит 570 Гц.For example, with Z ₁ = 60, Z ₂ = 20, Z ₃ = 19, Z ₄ = 59, we obtain at i = 28.5 and with a roller rotation frequency of n = 1200 rpm, the frequency of forced oscillations of the roller is 570 Hz.

Кроме того, в блоке сателлитов имеется отверстие диаметром d, выполненное с эксцентриситетом е, создающее собственный дисбаланс блока. В результате возникает высокочастотная вибрация ролика с частотой f₁ собственного вращения сателлитов. Частота f₁ определяется по формулеIn addition, in the satellite block there is a hole with a diameter d made with eccentricity e, which creates its own imbalance of the block. The result is a high-frequency vibration of the roller with a frequency f ₁ own rotation of the satellites. The frequency f ₁ is determined by the formula

Например, при указанных числах зубьев и оборотов ролика f₁=1197 Гц.For example, with the indicated number of teeth and revolutions of the roller f ₁ = 1197 Hz.

Податливость системы, необходимая для обеспечения заданного уровня вибрации, обеспечивается за счет подбора диаметральных и линейных размеров оправки 1.The flexibility of the system, necessary to ensure a given level of vibration, is ensured by the selection of the diametrical and linear dimensions of the mandrel 1.

Claims

1. A device for vibration dressing of abrasive wheels, comprising a steering roller, characterized in that it is equipped with a planetary gear mechanism, consisting of a satellite block meshed with two coaxially arranged gear wheels with internal gearing and a different number of teeth, one of which is fixed to the ruling roller, which receives rotation from the leading mandrel, and the other is stationary, while the satellite block during its orbital motion is a source of imbalance, generating forced oscillations niya ruling roller with the frequency of its orbital rotation around the axis of the device.

2. The device according to claim 1, characterized in that an eccentrically located hole is made in the axial direction of the satellite block to create an imbalance that generates vibration of the control roller with the frequency of its own rotation of the satellite block.