RU2407629C1 - Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet - Google Patents

Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet Download PDF

Info

Publication number
RU2407629C1
RU2407629C1 RU2009111969/02A RU2009111969A RU2407629C1 RU 2407629 C1 RU2407629 C1 RU 2407629C1 RU 2009111969/02 A RU2009111969/02 A RU 2009111969/02A RU 2009111969 A RU2009111969 A RU 2009111969A RU 2407629 C1 RU2407629 C1 RU 2407629C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding wheel
housing
rod
case
grinding
Prior art date
Application number
RU2009111969/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009111969A (en
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Михаил Анатольевич Бурнашов (RU)
Михаил Анатольевич Бурнашов
Алексей Иванович Зайцев (RU)
Алексей Иванович Зайцев
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Дмитрий Евгеньевич Тарасов (RU)
Дмитрий Евгеньевич Тарасов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2009111969/02A priority Critical patent/RU2407629C1/en
Publication of RU2009111969A publication Critical patent/RU2009111969A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2407629C1 publication Critical patent/RU2407629C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in working of abrasive-bound materials to produce regular microrelief on abrasive wheel peripheral working surface. Proposed method comprises making regular microrelief representing through bores in abrasive wheel working surface intended for radially-shifted feed of coolant-lubricant into cutting zone by hydraulic-pulse device with radial axis directed toward wheel centre. Proposed device comprises jet-forming nozzle arranged on one side of the case end face case in its central bore, rod fitted on another end face in the case and furnished with tapered tip in contact with the case conical surface, and lengthwise travel cam drive screwed on the sleeve in case. Said drive consists of step motor, cam, return spring and crosswise axle articulated with rod to interrupt water flow by reciprocation of said rod with tapered tip. Abrasive wheel revolves intermittently while hydraulic pulse device reciprocates along wheel axis.
EFFECT: expanded performances, lower labour input and costs, higher efficiency.
10 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, к механической обработке материалов связанным абразивом, к шлифованию и формированию периферийного рабочего режущего слоя шлифовального круга с возможностью аксиально-смещенного подвода смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС).The invention relates to mechanical engineering technology, to the mechanical processing of materials by a bonded abrasive, to grinding and the formation of a peripheral working cutting layer of the grinding wheel with the possibility of an axially offset supply of a lubricating-cooling technological means (SOTS).

Известен способ и инструмент - шлифовальный круг для подачи СОТС через поры шлифовального круга при шлифовании деталей из закаленных углеродистых сталей [1]. Пористость кругов определяет структура, которая нормируется тремя группами: закрытые, или плотные, открытые и высокопористые. Для уменьшения теплообразования при скоростном и профильном шлифовании, шлифовании резьбы, заточке твердосплавного инструмента применяют высокопористые круги №11-18 на керамической связке, которые получают известными традиционными способами. Способ подачи СОТС через поры шлифовального круга уменьшает температуру в зоне обработки не только вследствие лучшего подвода СОТС, но и меньшего трения, что исключает появление шлифовочных трещин и прижогов на обрабатываемой поверхности. Данный способ шлифования осуществляется высокопористыми кругами на керамической связке, так как в кругах на других связках сквозные поры отсутствуют.A known method and tool is a grinding wheel for feeding SOTS through the pores of the grinding wheel when grinding parts from hardened carbon steels [1]. The porosity of the circles determines the structure, which is normalized by three groups: closed, or dense, open and highly porous. To reduce heat generation during high-speed and profile grinding, grinding of threads, sharpening of carbide tools, highly porous circles No. 11-18 on a ceramic bond are used, which are obtained by known traditional methods. The method of supplying SOTS through the pores of the grinding wheel reduces the temperature in the processing zone not only due to a better supply of SOTS, but also less friction, which eliminates the appearance of grinding cracks and burns on the treated surface. This grinding method is carried out by highly porous circles on a ceramic bond, since there are no through pores in the circles on other bonds.

Способ и инструмент, реализующий его, имеют существенные недостатки и отличаются невысокой эффективностью смазочного действия СОТС и незначительным охлаждающим действием СОТС, неудовлетворительным моющим действием по отношению к кругу и незначительным моющим действием по отношению к детали и станку, число СОТС, используемых одновременно, - одно. Шлифование проводят через 3…6 мин после подачи СОТС обязательно во вращающийся круг и прекращают подачу СОТС в него за 5 мин до выключения станка.The method and tool that implements it have significant drawbacks and are characterized by the low lubricity of the SOTS and the insignificant cooling effect of SOTS, the unsatisfactory washing effect in relation to the wheel and the insignificant washing effect in relation to the part and the machine, the number of SOTS used simultaneously is one. Grinding is carried out 3 ... 6 min after the supply of COTS necessarily to a rotating circle and the supply of COTS to it is stopped 5 minutes before turning off the machine.

Известен способ и реализующее его устройство, которое содержит корпус с двумя подшипниковыми опорами, приводной диск с фрикционным покрытием, жестко закрепленный на валу, который установлен в подшипниковых опорах корпуса, правящий инструмент, соединенный с приводным диском, и неподвижную гайку, установленную соосно подшипниковым опорам корпуса, при этом вал выполнен с резьбовым хвостовиком, находящимся в контакте с гайкой, причем правящий инструмент представлен в виде тонкой сверхзвуковой высоконапорной струи жидкости, истекающей из невращающегося сопла, жестко связанного с подводящим каналом, расположенным во втулке, ось которой эксцентрична оси вращения приводного диска, в котором также эксцентрично расположены подшипники качения, связывающие втулку и приводной диск с возможностью их относительно вращательного и возвратно-поступательного радиального перемещения [2].The known method and the device that implements it, which contains a housing with two bearing bearings, a drive disk with a friction coating, is rigidly mounted on a shaft that is installed in the bearing bearings of the housing, a power tool connected to the drive disk, and a fixed nut mounted coaxially to the bearing bearings of the housing wherein the shaft is made with a threaded shank in contact with the nut, and the ruling tool is presented in the form of a thin supersonic high-pressure jet of fluid flowing out evraschayuschegosya nozzle, rigidly connected to a supply channel arranged in the hub, which is eccentric drive disc axis of rotation axis, which also eccentrically arranged bearings, and a drive sleeve connecting the drive with the possibility of relative rotational and reciprocal radial movement [2].

Известный способ и устройство имеют существенные недостатки: это узкие технологические возможности, так как не позволяют формировать на рабочей поверхности отверстия для аксиально-смещенного подвода смазочно-охлаждающего технологического средства, не позволяют регулировать параметры наносимого регулярного микрорельефа на режущей поверхности, способного интенсифицировать процесс шлифования, невысокое качество формирования рабочей поверхности шлифовального инструмента, невысокая стойкость обработанных поверхностей, низкая производительность и высокая величина получаемой шероховатости поверхности.The known method and device have significant drawbacks: these are narrow technological capabilities, since they do not allow forming holes on the working surface for an axially-displaced supply of a lubricant-cooling technological means, they do not allow adjusting the parameters of the applied regular microrelief on the cutting surface, which is able to intensify the grinding process, low the quality of the formation of the working surface of the grinding tool, low resistance of the machined surfaces, low voditelnost and high value of surface roughness is obtained.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей формирования на рабочей поверхности периферийного режущего слоя шлифовального круга с возможностью аксиально-смещенного подвода смазочно-охлаждающего технологического средства через радиальные отверстия, обеспечивающие снижение вероятности образования прижогов на обрабатываемой заготовке, повышение качества изделий и надежности работы инструмента, а также снижение трудоемкости процесса, снижение себестоимости изготовления, повышение производительности обработки, стойкости и снижение величины шероховатости обработанных поверхностей.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities of forming on the working surface of the peripheral cutting layer of the grinding wheel with the possibility of axially-displaced supply of lubricating-cooling technological means through radial holes, which reduces the likelihood of burns on the workpiece, improving the quality of products and the reliability of the tool, as well as reducing the complexity of the process, reducing the cost of manufacturing, increasing productivity, resistance and reduced roughness of the treated surfaces.

Поставленная задача решается предлагаемым способом формирования шлифовального круга импульсной водяной струей, включающим нанесение регулярного микрорельефа в виде сквозных радиальных отверстий в рабочей поверхности шлифовального круга для аксиально-смещенного подвода через них смазочно-охлаждающего технологического средства в зону резания посредством гидроимпульсного устройства, радиально расположенного своей продольной осью к центру шлифовального круга и содержащего корпус, выполненный с центральным ступенчатым продольным отверстием с конической поверхностью и поперечным отверстием для подвода через штуцер и трубопровод воды высокого давления, струеформирующую насадку, расположенную с одного торца корпуса в его центральном отверстии, установленный с другого торца в корпусе шток, выполненный с коническим наконечником, контактирующим с конической поверхностью отверстия корпуса, и кулачковый привод продольного перемещения, размещенный в установленной в корпусе посредством резьбы втулке, состоящий из шагового электродвигателя, кулачка, возвратной пружины и поперечно расположенной оси, шарнирно связанной со штоком, и позволяющий прерывать поток воды посредством возвратно-поступательного движения упомянутого штока с коническим наконечником, при этом шлифовальному кругу сообщают прерывистое вращение, а гидроимпульсному устройству - периодическое смещение вдоль оси круга.The problem is solved by the proposed method of forming a grinding wheel with a pulsed water jet, including applying a regular microrelief in the form of through radial holes in the working surface of the grinding wheel for an axially displaced supply of lubricating-cooling technological means through them into the cutting zone by means of a hydraulic pulse device radially located with its longitudinal axis to the center of the grinding wheel and containing the housing, made with a Central stepped longitudinal a hole with a conical surface and a transverse hole for supplying high-pressure water through the nozzle and pipe, a jet-forming nozzle located at one end of the housing in its central hole, a rod installed at the other end in the housing, made with a conical tip in contact with the conical surface of the housing opening, and a cam drive of longitudinal movement, placed in a sleeve mounted in the housing by means of a thread, consisting of a stepper motor, cam, return springs s and a transverse axis, pivotally connected to the rod, and allowing to interrupt the flow of water by reciprocating the said rod with a conical tip, while the grinding wheel is informed by intermittent rotation, and by the hydro-pulse device, periodic displacement along the axis of the circle.

Особенности предлагаемого способа, а также конструкции и работы устройства поясняются чертежами.Features of the proposed method, as well as the design and operation of the device are illustrated by drawings.

На фиг.1 показана схема формирования радиальных отверстий в шлифовальном круге импульсной водяной струей, позволяющих осуществить аксиально-смещенный подвод СОТС непосредственно в зону резания устройством, расположенным на периферии круга, общий вид на торец шлифовального круга; на фиг.2 - гидроимпульсное устройство, реализующее предлагаемый способ, продольный разрез, шток с наконечником в положении «открыто» для прохождения потока воды в струеформирующую насадку; на фиг.3 - гидроимпульсное устройство, продольный разрез, шток с наконечником в положении «закрыто», поток воды к струеформирующей насадке прерван; на фиг.4 - вид по А на фиг.2, кулачок в положении «открыто»; на фиг.5 - вид по Б на фиг.3, кулачок в положении «закрыто»; на фиг.6 - вид по В на фиг.1, общий вид сверху на периферийную поверхность круга с равномерно нанесенными сквозными радиальными отверстиями на всей рабочей поверхности; на фиг.7 - вид по В на фиг.1, общий вид сверху на периферийную поверхность круга, вариант расположения нанесенных радиальных отверстий, позволяющий совместить, например, закрытую и высокопористую структуры, последняя образована нанесенными радиальными отверстиями; на фиг.8 - вид по В на фиг.1, общий вид сверху на периферийную поверхность круга, вариант расположения нанесенных радиальных отверстий, позволяющих осуществить аксиально-смещенный подвод СОТС; на фиг.9 - вид по В на фиг.1, общий вид сверху на периферийную поверхность круга с закрытой структурой, вариант расположения в шахматном порядке нанесенных радиальных отверстий, позволяющий совместить высокопористую структуру, образованную нанесенными радиальными отверстиями с закрытой структурой; на фиг.10 - схема формирования радиальных отверстий в шлифовальном круге импульсной водяной струей, позволяющих осуществить аксиально-смещенный подвод СОТС непосредственно в зону резания устройством, расположенным в отверстии круга, общий вид с торца шлифовального круга.Figure 1 shows a diagram of the formation of radial holes in the grinding wheel with a pulsed water jet, allowing axially-shifted supply of COTS directly to the cutting zone with a device located on the periphery of the wheel, a general view of the end face of the grinding wheel; figure 2 - hydroimpulse device that implements the proposed method, a longitudinal section, a rod with a tip in the "open" position for the passage of a stream of water into the jet forming nozzle; figure 3 - hydroimpulse device, a longitudinal section, the rod with the tip in the "closed" position, the flow of water to the jet nozzle is interrupted; figure 4 is a view along A in figure 2, the cam in the "open" position; figure 5 is a view according to B in figure 3, the cam in the "closed" position; in Fig.6 is a view along B in Fig.1, a General top view of the peripheral surface of the circle with uniformly applied through radial holes on the entire working surface; in Fig.7 is a view along B in Fig.1, a General top view of the peripheral surface of the circle, the arrangement of the applied radial holes, allowing you to combine, for example, closed and highly porous structure, the latter is formed by applied radial holes; in Fig.8 is a view along B in Fig.1, a general top view of the peripheral surface of the circle, a variant of the arrangement of the deposited radial holes, allowing axial-offset supply of COTS; in Fig.9 is a view along B in Fig.1, a General top view of the peripheral surface of the circle with a closed structure, the staggered arrangement of the applied radial holes, allowing to combine the highly porous structure formed by the applied radial holes with a closed structure; figure 10 is a diagram of the formation of radial holes in the grinding wheel with a pulsed water jet, allowing for axially-shifted supply of COTS directly to the cutting zone with a device located in the hole of the wheel, a general view from the end face of the grinding wheel.

Предлагаемый способ и устройство применяются для формирования всех видов шлифовальных кругов импульсной водяной струей, позволяют осуществить через радиальные отверстия аксиально-смещенный подвод смазочно-охлаждающего технологического средства непосредственно в зону резания.The proposed method and device are used to form all types of grinding wheels using a pulsed water jet, and allow axially-displaced supply of a lubricant-cooling technological tool directly into the cutting zone through radial holes.

Предлагаемый способ и устройство 1 предназначены для формирования радиальных отверстий в рабочей поверхности шлифовального круга 2 с целью подачи через них СОТС, позволяющих снизить вероятность образования прижогов и микротрещин на шлифуемой кругом заготовке (не показана).The proposed method and device 1 are intended for the formation of radial holes in the working surface of the grinding wheel 2 with the aim of supplying SOTS through them, thereby reducing the likelihood of burns and microcracks on the workpiece being grinded around (not shown).

Нанесение радиальных отверстий в шлифовальных кругах производится импульсной водяной струей высокого давления (до 400 МПа).The application of radial holes in grinding wheels is carried out by a pulsed high-pressure water jet (up to 400 MPa).

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит корпус 3 и имеет возможность перемещения вдоль оси вращения круга 2, а его продольная ось расположена радиально к центру круга 2.A device that implements the proposed method includes a housing 3 and has the ability to move along the axis of rotation of the circle 2, and its longitudinal axis is located radially to the center of the circle 2.

В центральном ступенчатом продольном отверстии корпуса 3 с одного торца расположена струеформирующая насадка 4, которая крепится накидной гайкой 5 к резьбовой втулке 6, которая, в свою очередь, ввернута в центральное отверстие корпуса 3.In the central stepped longitudinal hole of the housing 3 from one end there is a jet forming nozzle 4, which is fastened with a union nut 5 to the threaded sleeve 6, which, in turn, is screwed into the central hole of the housing 3.

В средней части корпуса 3 имеется поперечное отверстие для подвода через штуцер 7 и трубопровод 8 воды высокого давления (до 400 МПа).In the middle part of the housing 3 there is a transverse hole for supplying high pressure water (up to 400 MPa) through the nozzle 7 and the pipeline 8.

С другого торца в центральном отверстии корпуса 3 расположен шток 9 с коническим наконечником 10, который контактирует с конической поверхностью отверстия корпуса 3.From the other end in the Central hole of the housing 3 is a rod 9 with a conical tip 10, which is in contact with the conical surface of the hole of the housing 3.

Шток 9 имеет кулачковый привод продольного перемещения, размещенный во втулке 11, которая установлена и закреплена на корпусе 3 с помощью резьбы. Кулачковый привод продольного перемещения состоит из возвратной пружины 12, поджимаемой винтом, кулачка 13 и поперечно расположенной оси 14. Ось 14, на которой жестко закреплен кулачок 13, шарнирно связана со штоком 9. Ось 14 приводится во вращение со скоростью VK, например, шаговым электродвигателем (не показан), который присоединяется к четырехгранному наконечнику 15 оси 14 с помощью муфты (не показана). Вращение оси 14 может быть как непрерывное, так и прерывистое, в зависимости от условий работы и расположения наносимых радиальных отверстий.The rod 9 has a cam drive longitudinal movement, located in the sleeve 11, which is mounted and secured to the housing 3 by means of a thread. The cam drive of longitudinal movement consists of a return spring 12, pressed by a screw, a cam 13 and a transverse axis 14. The axis 14, on which the cam 13 is rigidly fixed, is pivotally connected to the rod 9. The axis 14 is rotated at a speed V K , for example, a step an electric motor (not shown) that connects to the tetrahedral tip 15 of the axis 14 with a coupling (not shown). The rotation of the axis 14 can be either continuous or intermittent, depending on the operating conditions and the location of the applied radial holes.

Уплотнение 16 высокого давления обеспечивает герметизацию полости высокого давления внутри корпуса 3 и втулки 11.The high pressure seal 16 provides sealing of the high pressure cavity inside the housing 3 and the sleeve 11.

Такая конструкция кулачкового привода продольного перемещения штока с запирающим коническим наконечником позволяет прерывать поток воды высокого давления и импульсной струей 17 воздействовать на шлифовальный круг с целью получения радиальных отверстий. Движение наконечника 10 вверх, согласно фиг.2-3, осуществляется за счет кулачка 13, получающего момент вращения от шагового электродвигателя (не показан), а движение вниз - за счет возвратной пружины 12.This design of the cam drive of the longitudinal movement of the rod with a locking conical tip allows you to interrupt the flow of high pressure water and pulse jet 17 to act on the grinding wheel in order to obtain radial holes. The movement of the tip 10 up, according to Fig.2-3, is due to the cam 13, receiving a torque from a stepper motor (not shown), and the downward movement due to the return spring 12.

Источник воды высокого давления представляет собой агрегат, состоящий из приводной насосной станции, повысителя давления мультипликаторного типа и системы подачи воды (не показаны).The high-pressure water source is a unit consisting of a drive pump station, a multiplier type pressure booster and a water supply system (not shown).

Все элементы устройства, подверженные существенным динамическим и термическим нагрузкам (струеформирующая насадка, конический наконечник, внутренняя поверхность корпуса и др.), изготовлены из твердого сплава, а также имеют возможность быстрой замены.All elements of the device subject to significant dynamic and thermal loads (jet forming nozzle, conical tip, the inner surface of the housing, etc.) are made of hard alloy, and also have the ability to quickly replace.

Подготовка устройства для импульсного формирования радиальных отверстий к работе и его работа заключаются в следующем.Preparation of the device for pulsed formation of radial holes for operation and its operation are as follows.

Предлагаемый способ осуществляется, например, на вертикально-сверлильном станке мод. 2Р135Ф2-1 с шестипозиционной револьверной головкой, крестовым столом и ЧПУ. На одной из позиций револьверной головки закрепляется устройство, реализующее предлагаемый способ. Шлифовальный круг 2 закрепляется на оправке, например в трехкулачковом патроне, установленном на универсальной делительной головке УДГ, закрепленной на столе станка (не показан).The proposed method is carried out, for example, on a vertical boring machine mod. 2R135F2-1 with a six-position turret, cross table and CNC. At one of the positions of the turret mounted device that implements the proposed method. The grinding wheel 2 is fixed on the mandrel, for example in a three-jaw chuck mounted on a universal dividing head of the UDG, mounted on the table of the machine (not shown).

Задают прерывистое вращение шлифовальному кругу 2 со скоростью VШК. При подаче высоконапорной водяной импульсной струи давлением ~ 400 МПа будет начинаться процесс формирования на периферийной поверхности шлифовального круга 2 регулярного микрорельефа в виде радиальных сквозных отверстий от периферии к центру (см. фиг.1) или от центра к периферии (см. фиг.10). Для равномерного нанесения радиальных отверстий на поверхность круга устройство в процессе формирования периодически смещают в осевом направлении SO.Intermittent rotation of the grinding wheel 2 with a speed of V HK is set . When applying a high-pressure water pulse jet with a pressure of ~ 400 MPa, the formation of a regular microrelief in the form of radial through holes from the periphery to the center (see Fig. 1) or from the center to the periphery (see Fig. 10) will begin on the peripheral surface of the grinding wheel 2 . For uniform application of radial holes on the surface of the circle, the device is periodically shifted in the axial direction S O during the formation process.

Предлагаемый способ и устройство позволяют регулировать параметры межцентрового расстояния формируемых радиальных отверстий на рабочей поверхности шлифовального круга в зависимости от условий обработки, давления жидкости, текущего диаметра шлифовального круга и его характеристики, что позволяет при работе сформированным шлифовальным кругом существенно снижать температурно-силовую напряженность процесса шлифования.The proposed method and device allows you to adjust the parameters of the center-to-center distance of the formed radial holes on the working surface of the grinding wheel, depending on the processing conditions, fluid pressure, the current diameter of the grinding wheel and its characteristics, which allows the formed grinding wheel to significantly reduce the temperature and power tension of the grinding process.

Заявляемое техническое решение позволяет:The claimed technical solution allows:

- производить формирование регулярного макрорельефа, состоящего из радиальных отверстий, на рабочей поверхности шлифовального круга без дефектного слоя и износа правящего инструмента;- to form a regular macrorelief, consisting of radial holes, on the working surface of the grinding wheel without a defective layer and wear of the ruling tool;

- исключить пылевыделение при работе правящего инструмента.- to exclude dust emission during the operation of the ruling tool.

Обработка показала, что параметр шероховатости обработанной шлифовальным кругом с радиальными сквозными отверстиями рабочей поверхности уменьшился до значения Ra=0,15…0,32 мкм при исходном - Ra=3,2…6,3 мкм, при скорости VРЕЗ=35 м/с (при традиционном шлифовании сплошными кругами - Ra=0,32…0,63 мкм), производительность повысилась более чем в два раза по сравнению с традиционным шлифованием, которое проводилось при скорости VРEЗ=25 м/с. Повышение производительности произошло также за счет увеличения глубины шлифования в 1,5 раза, продольной и поперечной подач в 1,3…1,4 раза.The processing showed that the roughness parameter of a machined grinding wheel with radial through holes of the working surface decreased to Ra = 0.15 ... 0.32 μm with the initial value Ra = 3.2 ... 6.3 μm, at a speed of V RES = 35 m / s (with traditional grinding in solid circles - Ra = 0.32 ... 0.63 μm), productivity has more than doubled compared to traditional grinding, which was carried out at a speed of V REZ = 25 m / s. The increase in productivity was also due to an increase in grinding depth by 1.5 times, longitudinal and transverse feeds by 1.3 ... 1.4 times.

Для проведения экспериментальных исследований по изучению влияния основных действующих факторов на показатели процесса формирования радиальных отверстий на рабочей поверхности круга была разработана специальная установка источника воды высокого давления.To conduct experimental research on the influence of the main acting factors on the performance of the formation of radial holes on the working surface of the circle, a special installation of a high-pressure water source was developed.

Источник воды высокого давления представляет собой агрегат, состоящий из масляной приводной насосной станции, повысителя давления мультипликаторного типа и системы подачи воды (не показаны).The high pressure water source is an assembly consisting of an oil driven pump station, a multiplier type pressure booster and a water supply system (not shown).

Масляная приводная насосная станция предназначена для питания потребителя - повысителя давления гидравлической энергии масляного потока, и представляет собой смонтированные на общей раме асинхронный электродвигатель, приводящий во вращение аксиально-поршневой насос переменной подачи, маслобак, элементы гидроуправления и автоматики, объединенные между собой при помощи гидромагистралей (не показаны).The oil-driven pumping station is designed to supply a consumer - a pressure boosting device for the hydraulic energy of the oil flow, and is an asynchronous electric motor mounted on a common frame, which drives a variable-speed axial piston pump, an oil tank, hydraulic control and automation elements that are interconnected by hydraulic lines ( not shown).

Конструкция приводной насосной станции обеспечивает подачу потока рабочей жидкости - гидравлического масла с давлением до 32 МПа и расходом до 90 л/мин. Повыситель давления представляет собой двухсторонний гидроцилиндр, обеспечивающий преобразование низкого давления масла на входе в высокое давление воды на выходе. Коэффициент мультипликации используемого повысителя давления составляет 7 единиц. Реверсирование движения поршня - штока осуществляется при помощи гидроуправления (не показаны).The design of the drive pump station provides a flow of hydraulic fluid - hydraulic oil with a pressure of up to 32 MPa and a flow rate of up to 90 l / min. The pressure booster is a double-sided hydraulic cylinder that converts low oil pressure at the inlet to high water pressure at the outlet. The multiplication factor of the pressure booster used is 7 units. Reversing the movement of the piston - rod is carried out using hydraulic control (not shown).

Нагнетание высоконапорной воды осуществляется попеременно правой и левой полостью через напорные клапаны в общий трубопровод высокого давления. От повысителя давления высоконапорная вода поступает в аккумулятор высокого давления, предназначенный для сглаживания пульсации давления, и далее в водоимпульсное устройство. Для питания повысителя давления водой низкого давления, заполняющей полости повысителя через всасывающие клапаны, используется специальная насосная установка низкого давления или водопроводная сеть (не показаны).The injection of high-pressure water is carried out alternately by the right and left cavities through pressure valves into a common high-pressure pipeline. From the pressure booster, high-pressure water enters the high-pressure accumulator, designed to smooth out the pressure pulsation, and then to the water-pulse device. A special low-pressure pump unit or water supply network (not shown) is used to power the pressure enhancer with low-pressure water that fills the cavity of the booster through the suction valves.

Основные технические характеристики стендовой установки:Main technical characteristics of the bench installation:

- давление высоконапорной воды - до 400 МПа;- pressure of high-pressure water - up to 400 MPa;

- диаметр струеформирующей насадки - 0,0010; 0,0020; 0,0040 м;- the diameter of the jet forming nozzle is 0.0010; 0.0020; 0.0040 m;

- суммарная мощность электродвигателей стендовой установки - 40 кВт;- the total power of the bench stand electric motors is 40 kW;

- масса стендовой установки (без учета рабочих жидкостей) - 480 кг;- the mass of the bench installation (excluding working fluids) - 480 kg;

- шаговый электродвигатель привода вращения кулачка мощностью - 0,4 кВт.- stepping motor drive cam rotation power - 0.4 kW.

Пример. Для оценки параметров качества поверхностного слоя, шлифованного кругами, сформированными предлагаемым способом, проведены экспериментальные исследования обработки «корпуса» с использованием сформированных и традиционных кругов. Заготовку «корпуса» устанавливали на магнитном столе на станке, шлифовали на плоскошлифовальном станке мод. 3П722. Заготовка изготовлена из стали 40Х ГОСТ 1050-74, припуск на сторону - t=0,30 мм.Example. To assess the quality parameters of the surface layer polished by circles formed by the proposed method, experimental studies of the processing of the “body” using formed and traditional circles have been carried out. The blank of the “body” was installed on a magnetic table on the machine, polished on a surface grinding machine mod. 3P722. The blank is made of steel 40X GOST 1050-74, the allowance on the side is t = 0.30 mm.

Обрабатывали «корпус» в размер по высоте 32,7±0,1; исходный параметр шероховатости Ra=3,2 мкм, достигнутый - Ra=0,63 мкм; шлифовальный круг со сформированными радиальными отверстиями, имеющими размеры: диаметр - 1 мм; межцентровое расстояние - 3 мм; (см. фиг.6-9), марка круга - ПП 14А25ПСМ2 7К1А 35 м/с; диаметр нового круга 450 мм, ширина круга 80 мм. Круг устанавливали на полую оправку, через которую подавали СОТС. Обрабатывали заготовки «корпуса» на следующих режимах: скорость вращения круга VРЕЗ=35 м/с (1500 мин-1); скорость продольного перемещения SПР=16 м/мин, поперечная подача круга SПОП=15 мм/ход стола; подача на глубину на проход - 0,015 мм; смазывающе-охлаждающей технологической смесью, подаваемой в зону шлифования, служил сульфофрезол (5%-ная эмульсия). Шлифование проводили через 3…6 мин после подачи СОТС обязательно во вращающийся круг и прекращали подачу СОТС в него за 5 мин до выключения станка.Processed the "body" in size in height 32.7 ± 0.1; the initial roughness parameter Ra = 3.2 μm, achieved - Ra = 0.63 μm; grinding wheel with formed radial holes having dimensions: diameter - 1 mm; center distance - 3 mm; (see Fig.6-9), the mark of the circle - PP 14A25PSM2 7K1A 35 m / s; the diameter of the new circle is 450 mm, the width of the circle is 80 mm. The circle was mounted on a hollow mandrel, through which COTS was supplied. We worked on the blanks of the “casing” in the following modes: circle rotation speed V REZ = 35 m / s (1500 min -1 ); longitudinal movement speed S PR = 16 m / min, lateral feed circle S POP = 15 mm / table travel; depth feed to the passage - 0.015 mm; Sulfofresol (5% emulsion) served as the lubricating-cooling technological mixture supplied to the grinding zone. Grinding was carried out 3 ... 6 min after the supply of COTS necessarily to a rotating circle and the supply of COTS to it was stopped 5 minutes before turning off the machine.

Требуемая шероховатость и точность плоской поверхности была достигнута за Тм=1,75 мин (против Тмбаз=3,77 мин по базовому варианту при традиционной обработке шлифованием на Орловском сталепрокатном заводе ОСПАЗ).The required roughness and accuracy of a flat surface was achieved in T m = 1.75 min (versus T m base = 3.77 min according to the basic version in the conventional grinding treatment at the Oryol steel rolling mill OSPAZ).

Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68 и на профилометре мод. 283 тип АII ГОСТ 19300-86. В обработанной партии (равной 100 штук) бракованных деталей не обнаружено. Отклонение обработанной поверхности от плоскости составило не более 0,02 мм, что допустимо ТУ.The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68 and on the profilometer mod. 283 type AII GOST 19300-86. In the processed batch (equal to 100 pieces), no defective parts were found. The deviation of the treated surface from the plane was not more than 0.02 mm, which is permissible.

Сформированные по предлагаемому способу шлифовальные круги уменьшают теплообразование при скоростном и профильном шлифовании, шлифовании резьбы, заточке твердосплавного инструмента и работают как высокопористые круги, например №11-18.Formed by the proposed method grinding wheels reduce heat generation during high-speed and profile grinding, grinding, sharpening carbide tools and work as highly porous wheels, for example No. 11-18.

Способ подачи СОТС через радиальные отверстия шлифовального круга уменьшает температуру в зоне обработки не только вследствие лучшего подвода СОТС, но и меньшего трения, что исключает появление шлифовочных трещин и прижогов на обрабатываемой поверхности.The method of supplying COTS through the radial holes of the grinding wheel reduces the temperature in the processing zone not only due to a better supply of COTS, but also less friction, which eliminates the appearance of grinding cracks and burns on the treated surface.

Данный способ формирования рекомендуется для кругов на керамической связке, а также для кругов на других связках, например бакелитовых, вулканитовых и т.д., у которых сквозные поры отсутствуют при их изготовлении.This method of formation is recommended for circles on a ceramic bundle, as well as for circles on other bundles, such as bakelite, volcanic, etc., for which there are no through pores during their manufacture.

Инструмент с радиальными отверстиями, сформированными предлагаемым способом, отличается высокой эффективностью смазочного действия СОТС и значительным охлаждающим действием СОТС, удовлетворительным моющим действием по отношению к кругу и значительным моющим действием по отношению к детали и станку, число СОТС, используемых одновременно - не одно.A tool with radial holes formed by the proposed method is characterized by high efficiency of the lubricating action of COTS and a significant cooling effect of COTS, a satisfactory washing action in relation to a circle and a significant washing action in relation to a part and a machine; the number of COTS used simultaneously is not one.

Способ и устройство расширяют технологические возможности формирования на рабочей части шлифовального круга сквозных радиальных отверстий как равномерно нанесенными на всей рабочей поверхности (см. фиг.6), так и отдельными зонами (фиг.7), позволяющими совмещать различные структуры, например закрытую и высокопористую структуры, образованные нанесенными радиальными отверстиями. На фиг.8 показан вариант расположения нанесенных радиальных отверстий, позволяющих осуществить аксиально-смещенный подвод СОТС, что способствует бесприжоговому шлифованию.The method and device expand the technological capabilities of forming on the working part of the grinding wheel through radial holes both uniformly applied on the entire working surface (see Fig.6), and separate zones (Fig.7), allowing to combine various structures, for example, closed and highly porous structures formed by applied radial holes. On Fig shows a variant of the location of the deposited radial holes, allowing for axially-offset supply of SOTS, which contributes to sandless grinding.

Вариант расположения нанесенных радиальных отверстий в шахматном порядке (см. фиг.9) позволяет совместить высокопористую структуру, образованную нанесенными радиальными отверстиями, например с нетронутой закрытой структурой используемого шлифовального круга.The variant of the arrangement of the deposited radial holes in a checkerboard pattern (see Fig. 9) allows combining the highly porous structure formed by the deposited radial holes, for example, with the untouched closed structure of the grinding wheel used.

Расположение устройства в отверстии круга (фиг.10) предпочтительнее по сравнению с положением, приведенным на фиг.1, тем, что радиальные отверстия не пересекутся и не ослабят рабочую часть, при этом используемое устройство должно иметь габаритные размеры, позволяющие расположить его в отверстии формируемого круга.The location of the device in the hole of the circle (figure 10) is preferable in comparison with the position shown in figure 1, in that the radial holes do not intersect and do not weaken the working part, while the device used must have overall dimensions that allow it to be located in the hole of the formed circle.

Предлагаемый способ и устройство расширяют технологические возможности формирования на рабочей поверхности периферийного режущего слоя шлифовального круга с возможностью аксиально-смещенного подвода СОТС через радиальные отверстия, обеспечивают снижение вероятности образования прижогов на обрабатываемой заготовке, повышают качество изделий и надежность работы инструмента, а также снижают трудоемкость процесса и себестоимость изготовления, повышают производительность обработки, стойкость и снижают величину шероховатости обработанных поверхностей.The proposed method and device expand the technological capabilities of forming on the working surface of the peripheral cutting layer of the grinding wheel with the possibility of axially-displaced supply of COTS through radial holes, reduce the likelihood of burns on the workpiece, increase the quality of products and the reliability of the tool, and also reduce the complexity of the process and manufacturing cost, increase processing productivity, durability and reduce the roughness of the machining tannyh surfaces.

Источники информацииInformation sources

1. Кащук В.А., Верещагин А.Б. Справочник шлифовщика. - М.: Машиностроение, 1988. - С.42…43; 244…252.1. Kashchuk V.A., Vereshchagin A.B. Handbook grinder. - M .: Engineering, 1988. - P.42 ... 43; 244 ... 252.

2. Патент РФ 2 105 656, В 24 В 53/12. Устройство для формирования шлифовального круга. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Бурнашов М.А., Селеменев М.Ф. Заявка №96110053/02. 21.05.96. 27.02.98. Бюл. №6.2. RF patent 2 105 656, 24 V 53/12. Device for forming a grinding wheel. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I., Burnashov M.A., Selemenev M.F. Application No. 96110053/02. 05/21/96. 02/27/98. Bull. No. 6.

Claims (1)

Способ формирования шлифовального круга импульсной водяной струей, включающий нанесение регулярного микрорельефа в виде сквозных радиальных отверстий в рабочей поверхности шлифовального круга для аксиально-смещенного подвода через них смазочно-охлаждающего технологического средства в зону резания посредством гидроимпульсного устройства, радиально расположенного своей продольной осью к центру шлифовального круга и содержащего корпус, выполненный с центральным ступенчатым продольным отверстием с конической поверхностью и поперечным отверстием для подвода через штуцер и трубопровод воды высокого давления, струеформирующую насадку, расположенную с одного торца корпуса в его центральном отверстии, установленный с другого торца в корпусе шток, выполненный с коническим наконечником, контактирующим с конической поверхностью отверстия корпуса, и кулачковый привод продольного перемещения, размещенный в установленной в корпусе посредством резьбы втулке, состоящий из шагового электродвигателя, кулачка, возвратной пружины и поперечно расположенной оси, шарнирно связанной со штоком, и позволяющий прерывать поток воды посредством возвратно-поступательного движения упомянутого штока с коническим наконечником, при этом шлифовальному кругу сообщают прерывистое вращение, а гидроимпульсному устройству - периодическое смещение вдоль оси круга. A method of forming a grinding wheel with a pulsed water jet, comprising applying a regular microrelief in the form of through radial holes in the working surface of the grinding wheel for an axially-displaced supply of lubricating-cooling technological means through them into the cutting zone by means of a hydraulic pulse device radially located with its longitudinal axis to the center of the grinding wheel and containing a housing made with a Central stepped longitudinal hole with a conical surface and transversely with a hole for supplying a high-pressure water through the nozzle and pipe, a jet-forming nozzle located at one end of the housing in its central hole, a rod installed at the other end in the housing, made with a conical tip in contact with the conical surface of the housing opening, and a cam drive of longitudinal movement located in a sleeve installed in the housing by means of a thread, consisting of a stepper motor, a cam, a return spring and a transverse axis, articulated Anne with the rod, and allows to interrupt the flow of water through the reciprocating movement of said rod with a conical end, wherein the grinding wheel reported intermittent rotation, and mud pulse unit - periodic displacement along the range axis.
RU2009111969/02A 2009-03-31 2009-03-31 Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet RU2407629C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111969/02A RU2407629C1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111969/02A RU2407629C1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009111969A RU2009111969A (en) 2010-10-10
RU2407629C1 true RU2407629C1 (en) 2010-12-27

Family

ID=44024620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111969/02A RU2407629C1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2407629C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106695576B (en) * 2017-03-17 2023-08-15 河南理工大学 Pre-mixing type pulse abrasive gas jet erosion method and device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009111969A (en) 2010-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Neugebauer et al. Resource and energy efficiency in machining using high-performance and hybrid processes
US6012973A (en) Cylinder and method for honing its internal surfaces
CN111805028A (en) Electrolytic turning and grinding integrated machining method for floating tool and implementation device
RU2407629C1 (en) Method of producing abrasive wheel by pulsed water jet
RU2407628C1 (en) Device to produce through radial holes on abrasive wheel working part by pulse water jet for axially-shifted feed of lubricant-coolant into cutting zone
KR20100021984A (en) A machining method for the manufacture of a running surface on a cylinder wall of a cylinder liner of a reciprocating piston combustion engine
CN104759717B (en) The polishing processing method in the metallic rotary face based on double peak pulse current electrochemical copolymerization machinery
RU2407625C2 (en) Method of producing abrasive wheel by water-ice jet
CN209681771U (en) A kind of cylinder bore with turning function pushes away boring device
RU2407626C2 (en) Method of producing abrasive wheel by water-ice jet
CN100413647C (en) Radial diamond abrasive tool with planet mechanism
RU2407627C2 (en) Device to produce abrasive wheel by pulsating jet
CN103707206B (en) The spiral emery wheel of the micro-sword of a kind of composite fiber
CN101758450B (en) Multi-functional honing head
Puoza Experimental study on abrasive water-jet polishing of cemented carbide and polycrystalline diamond tools
RU2407624C2 (en) Device to produce abrasive wheel by ice-water jet
RU2407623C2 (en) Method of combined working by grinding and ice-water hardening
RU2416506C2 (en) Device for combined grinding and hardening by water-ice tool
RU2187423C1 (en) Method for feeding cutting fluid to grinding zone by action of hydraulic shock
CN1850450A (en) Pneumatic end-face planetary motion type diamond grinding apparatus
JP2006123068A (en) Cylinder block honing device
Mandole et al. Manufacturing of portable vertical honing machine for small diameter bores
US3673740A (en) Grinding method and apparatus
RU2201331C2 (en) Flexible embracing abrasive tool for working eccentric shafts and screws
RU2270747C1 (en) Cone opening honing method

Legal Events

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

Effective date: 20110401