RU2377113C1

RU2377113C1 - Method of oscillating round external plunge grinding

Info

Publication number: RU2377113C1
Application number: RU2008114244/02A
Authority: RU
Inventors: Евгений Алексеевич Карев (RU); Евгений Алексеевич Карев; Евгений Александрович Паульс (RU); Евгений Александрович Паульс; Игорь Николаевич Тулисов (RU); Игорь Николаевич Тулисов; Алексей Иванович Полукаров (RU); Алексей Иванович Полукаров
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-12-27
Also published as: RU2008114244A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to abrasive machining of workpieces. Workpiece is fixed on axially travelling centers. Workpieces and grinding wheel are rotated, the latter being fed periodically and radially. Workpiece is axially oscillated during the entire cycle of grinding with amplitude selected subject to grinding wheel abrasive grit limits.

EFFECT: higher quality and efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к металлообрабатывающей промышленности, а более конкретно к финишной обработке заготовок при круглом наружном шлифовании.The invention relates to the metalworking industry, and more particularly to the finishing of workpieces with round external grinding.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения качества и производительности обработки заготовок при круглом врезном наружном шлифовании.The invention is aimed at solving the problem, which is to provide improved quality and productivity of processing workpieces with round mortise external grinding.

Известен способ управления круглым врезным шлифованием при работе в цикле, содержащем этап выхаживания и этап основного припуска, включающий изменение значения скорости съема припуска и соответствующее изменение скорости врезной подачи (см. патент РФ №2034692. Способ управления круглым врезным шлифованием при работе в цикле. / Ефимов В.В., Веткасов Н.И., Епифанов В.В. М. кл. В24В 51/00. Опубл. БИ №13, 1995 г.), причем на этапе врезания обработку осуществляют с постоянной врезной подачей соответствующей максимальной скорости съема припуска, а на этапе съема основного припуска врезную подачу уменьшают по линейному закону до допустимого бесприжогового значения скорости съема припуска к моменту окончания цикла шлифования.A known method of controlling circular cutting grinding when working in a cycle containing the nursing phase and the main stocking step, including changing the value of the stock removal speed and the corresponding change in mortise feed rate (see RF patent No. 2034692. Method of controlling circular cutting grinding when working in a cycle. / Efimov V.V., Vetkasov N.I., Epifanov V.V. M. class B24V 51/00. Publ. BI No. 13, 1995), moreover, at the insertion stage, the treatment is carried out with a constant mortise feed corresponding to the maximum speed stock removal, and at the stage of stock The volume of the main allowance of the cut-in feed is reduced linearly to the permissible non-cut-off value of the speed of removal of the allowance at the end of the grinding cycle.

К недостаткам этого способа относятся: во-первых, обработку ведут в жестких неподвижных центрах, поэтому обеспечивается недостаточно высокое качество обработки; во-вторых, из-за преждевременного засаливания шлифовального круга при максимальной скорости съема припуска снижается период стойкости инструмента, в результате чего падает производительность и качество обработки на этапе выхаживания.The disadvantages of this method include: firstly, the processing is carried out in rigid fixed centers, therefore, not enough high quality processing; secondly, due to premature greasing of the grinding wheel at the maximum removal rate of the allowance, the tool life period is reduced, as a result of which the productivity and quality of processing at the nursing stage decreases.

Известен также способ врезного круглого наружного шлифования с выхаживанием (см., например, Ковшов А.Н. Технология машиностроения. Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1987, с.158). К недостаткам этого способа относятся невысокие качество и производительность обработки.There is also a method of mortise round external grinding with nursing (see, for example, A. Kovshov. Engineering technology. A textbook for students of engineering specialties of universities. - M.: Engineering, 1987, p. 158). The disadvantages of this method include the low quality and processing performance.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ осциллирующего врезного шлифования, при котором шлифовальному кругу сообщаются дополнительные осевые осциллирующие движения с амплитудой до 3 мм, а снятие припуска осуществляется при непрерывной или периодической (на один оборот детали) подаче круга в радиальном направлении (см., например, Ковшов А.Н. Технология машиностроения. Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1987, с.158-159).The closest in technical essence and the achieved result is the method of oscillating mortise grinding selected as a prototype, in which additional axial oscillating movements with an amplitude of up to 3 mm are communicated to the grinding wheel, and removal of the allowance is carried out with continuous or periodic (for one part revolution) feed of the circle into radial direction (see, for example, A. Kovshov. Engineering technology. A textbook for students of engineering specialties of universities. - M.: Engineering, 1987, p. 158-159).

К недостаткам этого способа можно отнести следующее. Во-первых, осевые осциллирующие движения при таком шлифовании обеспечивают с помощью шлифовальной бабки, в результате чего усиливаются колебания технологической системы из-за больших масс и инерционности системы, поэтому снижается точность обрабатываемых заготовок. Во-вторых, осевые осциллирующие движения осуществляются при амплитудах, значительно превышающих зернистость круга, поэтому шероховатость снижается незначительно, а в большинстве случаев даже возрастает.The disadvantages of this method include the following. Firstly, axial oscillating movements during such grinding are provided with the help of a grinding head, as a result of which the oscillations of the technological system are amplified due to the large masses and inertia of the system, therefore the accuracy of the workpieces being reduced. Secondly, axial oscillating movements are carried out at amplitudes significantly exceeding the granularity of the circle, therefore, the roughness decreases slightly, and in most cases even increases.

Техническая задача изобретения заключается в обеспечении повышения качества и производительности обработки заготовок при круглом врезном наружном шлифовании.The technical task of the invention is to provide improved quality and productivity of processing workpieces with round mortise external grinding.

Для решения поставленной задачи предлагается способ осциллирующего круглого врезного наружного шлифования, включающий вращение заготовки и шлифовального круга в условиях осевых осциллирующих движений и непрерывную или периодическую подачу шлифовального круга в радиальном направлении, отличающийся тем, что заготовку закрепляют в подвижных в осевом направлении центрах, а осевые осциллирующие движения накладывают на заготовку в течение всего цикла шлифования с амплитудой, величину которой выбирают в пределах зернистости шлифовального круга.To solve this problem, we propose a method of oscillating circular mortise external grinding, including the rotation of the workpiece and the grinding wheel in the conditions of axial oscillating movements and continuous or periodic supply of the grinding wheel in the radial direction, characterized in that the workpiece is fixed in axially movable centers, and the axial oscillating movements are applied to the workpiece during the entire grinding cycle with an amplitude, the value of which is selected within the grinding grain go round.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: круглое врезное наружное шлифование включает вращение заготовки и шлифовального круга в условиях осевых осциллирующих движений; непрерывная или периодическая подача шлифовального круга осуществляется в радиальном направлении.The prototype and the claimed invention have the following similar essential features: circular mortise external grinding includes the rotation of the workpiece and the grinding wheel in the conditions of axial oscillating movements; continuous or periodic feed of the grinding wheel is carried out in the radial direction.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: осевые колебания накладываются на заготовку в течение всего цикла шлифования, а не на шлифовальный круг; центры в отличие от традиционного врезного круглого наружного шлифования не жесткие, а подвижные (плавающие) в осевом направлении; амплитуда колебаний находится в пределах зернистости круга.In relation to the prototype of the claimed invention has the following distinctive features: axial vibrations are superimposed on the workpiece during the entire grinding cycle, and not on the grinding wheel; the centers, in contrast to the traditional mortise circular external grinding, are not rigid, but movable (floating) in the axial direction; the oscillation amplitude is within the granularity of the circle.

На чертеже изображено устройство для реализации способа, состоящее из задней и передней бабок шлифовального станка, шлифовального круга, обрабатываемой заготовки, переднего и заднего центров, привода для создания колебаний, поводка (не показан).The drawing shows a device for implementing the method, consisting of a back and front headstock of a grinding machine, a grinding wheel, a workpiece, front and rear centers, a drive for creating vibrations, a leash (not shown).

Установка работает следующим образом. Заготовка закрепляется в центрах, каждый из которых состоит из неподвижного корпуса 1, плавающего центра 2, пружины 3, разжимного кольца 4, винта 5. Благодаря наличию плавающих центров 2 и пружин 3 заготовка имеет возможность осциллировать в осевом направлении со скоростью V_oc с помощью привода, состоящего из кронштейна 6, толкателя 7 и механизма возмущения колебаний 8 (например, кулачкового, электромагнитного и др.). При подводе шлифовального круга к заготовке с рабочей подачей в радиальном направлении t_p все зазоры в центрах выбираются и образуется натяг в технологической системе, который выбирается на конечном этапе цикла шлифования. Причем после выборки небольших зазоров в центрах ось центров смещается и шлифование осуществляется на этой неподвижной оси.Installation works as follows. The workpiece is fixed in the centers, each of which consists of a fixed body 1, a floating center 2, a spring 3, an expansion ring 4, a screw 5. Due to the presence of floating centers 2 and springs 3, the workpiece is able to oscillate in the axial direction with a speed of V _oc using a drive , consisting of an arm 6, a pusher 7 and a mechanism of disturbance perturbation 8 (for example, cam, electromagnetic, etc.). When the grinding wheel is fed to the workpiece with a working feed in the radial direction t _p, all the gaps in the centers are selected and an interference is formed in the technological system, which is selected at the final stage of the grinding cycle. Moreover, after sampling small gaps in the centers, the axis of the centers is shifted and grinding is carried out on this fixed axis.

К преимуществам предлагаемого способа можно отнести следующее: во-первых, осевая осцилляция заготовки позволяет получить такую же шероховатость обрабатываемой поверхности заготовки при шлифовании без выхаживания, какая обеспечивается при шлифовании этой заготовки в жестких центрах с выхаживанием, а следовательно, этап выхаживания можно исключить из цикла шлифования, и в результате повышается производительность шлифования; во-вторых, при предлагаемом способе осевая осцилляция позволяет выбирать натяг в технологической системе в течение каждого периода осцилляции постепенно, а при шлифовании в жестких центрах натяг выбирается во время выхаживания в конце цикла шлифования, в результате точность заготовок несколько выше в первом, чем во втором, случае; в-третьих, осцилляция заготовок в осевом направлении осуществляется для малых масс системы в отличие от осцилляции, например, шлифовального круга или стола с заготовкой. Поэтому потребуются простые устройства для осцилляции, и, кроме того, будут меньшие вибрации и инерционность технологической системы и стоимость устройств; в-четвертых, при традиционном врезном шлифовании заготовка зажимается в левом неподвижном центре и в правом подпружиненном подвижном центре, поэтому при образовании натяга в системе зазоры выбираются лишь в заднем центре. Таким образом, в целом эффективность предлагаемого способа будет выше, чем при использовании существующих методов, что подтверждено экспериментально.The advantages of the proposed method include the following: first, the axial oscillation of the workpiece allows you to get the same roughness of the workpiece surface when grinding without nursing, which is ensured by grinding this workpiece in hard centers with nursing, and therefore, the nursing stage can be excluded from the grinding cycle , and the result is improved grinding performance; secondly, with the proposed method, axial oscillation allows you to choose an interference in the technological system during each oscillation period gradually, and when grinding in rigid centers, the interference is selected during carving at the end of the grinding cycle, as a result, the accuracy of the workpieces is slightly higher in the first than in the second case; thirdly, the axial oscillation of the workpieces is carried out for small masses of the system, in contrast to the oscillations of, for example, a grinding wheel or a workpiece table. Therefore, simple devices for oscillation will be required, and, in addition, there will be less vibration and inertia of the technological system and the cost of the devices; fourthly, with traditional mortise grinding, the workpiece is clamped in the left stationary center and in the right spring-loaded movable center, therefore, when an interference is formed in the system, gaps are selected only in the rear center. Thus, in general, the effectiveness of the proposed method will be higher than when using existing methods, which is confirmed experimentally.

Claims

The method of oscillating circular mortise external grinding, including the rotation of the workpiece and the grinding wheel in the conditions of axial oscillating movements and the continuous or periodic supply of the grinding wheel in the radial direction, characterized in that the workpiece is fixed in axially movable centers, and axial oscillating movements are superimposed on the workpiece in during the entire grinding cycle with an amplitude, the value of which is chosen within the granularity of the grinding wheel.