RU2433899C2 - Device for finish machining - Google Patents
Device for finish machining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433899C2 RU2433899C2 RU2009137710/02A RU2009137710A RU2433899C2 RU 2433899 C2 RU2433899 C2 RU 2433899C2 RU 2009137710/02 A RU2009137710/02 A RU 2009137710/02A RU 2009137710 A RU2009137710 A RU 2009137710A RU 2433899 C2 RU2433899 C2 RU 2433899C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- diamond
- abrasive
- compressed air
- nipple
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, к области алмазно-абразивной обработки и может быть использовано при финишной абразивной обработке винтовых поверхностей точных винтов, например винтов винтовых насосов, из трудношлифуемых материалов методом охватывающего шлифования.The invention relates to mechanical engineering technology, to the field of diamond abrasive processing and can be used in the final abrasive treatment of screw surfaces of precision screws, for example screw pumps, from hard-to-grind materials using the method of covering grinding.
Известно устройство для абразивной обработки винтов охватывающим инструментом, содержащее инструмент, выполненный в виде охватывающей заготовки торообразной упругой оболочки с абразивным слоем на внутренней поверхности тора, при этом торообразная упругая оболочка закреплена в корпусе головки и имеет штуцер с ниппелем для подвода сжатого воздуха, приводящего упомянутую оболочку в рабочее состояние, причем устройство предназначено для обработки винтов винтовых насосов [1].A device is known for abrasive processing of screws with a female tool, comprising a tool made in the form of a female blank of a toroidal elastic shell with an abrasive layer on the inner surface of the torus, while the toroidal elastic shell is fixed in the head housing and has a fitting with a nipple for supplying compressed air leading to the said shell in working condition, and the device is designed to handle the screws of screw pumps [1].
Недостатками известного устройства являются: узкие технологические возможности, невысокая производительность ввиду того, что инструмент не вращается и не позволяет устанавливать и вести обработку с оптимальными скоростями резания.The disadvantages of the known device are: narrow technological capabilities, low productivity due to the fact that the tool does not rotate and does not allow you to set and process with optimal cutting speeds.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей финишной обработки, повышение качества, производительности и точности обработки валов и винтов за счет использования вращающегося охватывающего алмазно-абразивного инструмента и устройства его крепления при финишной обработке и позволяющее интенсифицировать обработку цилиндрических, винтовых и других сложнофасонных поверхностей.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of finishing, improving the quality, productivity and accuracy of machining shafts and screws through the use of a rotating covering diamond-abrasive tool and its attachment device during finishing and allowing to intensify the processing of cylindrical, helical and other complex shapes.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для финишной алмазно-абразивной обработки валов и винтов охватывающим инструментом, выполненным в виде охватывающей заготовку торообразной упругой оболочки с алмазно-абразивным слоем на внутренней поверхности тора, при этом оболочка установлена в корпусе и имеет штуцер с ниппелем для подвода сжатого воздуха, приводящего оболочку в рабочее состояние, при этом корпус выполнен в виде статора встраиваемого исполнения трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя с полюсами, внутри которого на подшипниках качения смонтирован ротор в виде полого вала, в отверстии которого закреплена вышеупомянутая торообразная оболочка с помощью гайки, ввернутой с торца в резьбовую часть отверстия ротора, а ниппель имеет обратный клапан для удерживания давления сжатого воздуха, закаченного в оболочку.The problem is solved using the proposed device for finishing diamond abrasive machining of shafts and screws with a covering tool made in the form of a torus-shaped elastic shell covering a workpiece with a diamond-abrasive layer on the inner surface of the torus, while the shell is installed in the housing and has a fitting with a nipple for supply compressed air, bringing the shell into working condition, while the housing is made in the form of a built-in stator of a three-phase asynchronous squirrel-cage electric motor with a pole, inside of which a rotor in the form of a hollow shaft is mounted on the rolling bearings, in the hole of which the aforementioned toroidal shell is fixed with a nut screwed from the end into the threaded part of the rotor hole, and the nipple has a check valve to hold the pressure of the compressed air pumped into the shell .
Конструкция устройства для финишной алмазно-абразивной обработки валов и винтов охватывающим инструментом поясняется чертежами.The design of the device for finishing diamond abrasive machining of shafts and screws with a female tool is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведена схема обработки предлагаемым устройством, вид сбоку, продольный разрез; на фиг.2 - вид по А на фиг.1, вид с торца; на фиг.3 - общий вид сбоку, частичный продольный разрез, инструмент в нерабочем положении; на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - торообразная упругая оболочка с алмазно-абразивным слоем на внутренней поверхности тора, общий вид, частичный продольный разрез.Figure 1 shows the processing scheme of the proposed device, side view, longitudinal section; figure 2 is a view along A in figure 1, an end view; figure 3 is a General side view, a partial longitudinal section, the tool is inoperative; figure 4 is a section along BB in figure 1; figure 5 - toroidal elastic shell with a diamond-abrasive layer on the inner surface of the torus, General view, a partial longitudinal section.
Предлагаемое устройство предназначено для финишной алмазно-абразивной обработки нежестких сложнопрофильных валов и винтов 1 охватывающим инструментом, выполненным в виде охватывающей заготовку торообразной упругой оболочки 2 с алмазно-абразивным слоем 3 на внутренней поверхности тора. Оболочка 2 установлена в корпусе 4 и имеет штуцер 5 с ниппелем (не показан) для подвода сжатого воздуха под давлением Р, приводящего оболочку 2 в рабочее состояние.The proposed device is designed for finishing diamond abrasive processing of non-rigid complex shafts and screws 1 with a female tool made in the form of a female blank of a toroidal
Корпус 4 выполнен в виде статора встраиваемого исполнения трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя с полюсами 4П. Внутри корпуса 4 в центральном отверстии на подшипниках 6 качения смонтирован ротор 7 в виде полого вала. В отверстии ротора 7 вставлена и закреплена торообразная оболочка 2 с помощью гайки 8, ввернутой с торца в резьбовую часть отверстия ротора 7. Для надежности крепления оболочки в роторе ее наружная поверхность может быть приклеена к внутренней поверхности отверстия ротора 7.The
Приведение инструмента в рабочее состояние производится путем подвода сжатого воздуха под давлением Р в оболочку 2 через штуцер 5 с ниппелем (не показан), который снабжен обратным клапаном (не показан) для удерживания давления сжатого воздуха, закаченного в оболочку 2. Приведение инструмента в рабочее состояние производится перед обработкой и после того, как в инструмент вставлена заготовка.The tool is brought into working condition by supplying compressed air under pressure Р to the
При финишной алмазно-абразивной обработке винтов 1 (например, винтовых насосов, имеющих профиль и размеры D, D1, t, e, е1, показанные на фиг.1) предлагаемым устройством в охватывающую торообразную упругую оболочку 2 с алмазно-абразивным слоем 3 на внутренней поверхности тора вводят обрабатываемую заготовку 1. Диаметр внутренней поверхности отверстия оболочки 2, на которой нанесен абразивный слой 3, больше максимального диаметра выступов обрабатываемой заготовки 1. При таком соотношении диаметров заготовка 1 свободно входить в отверстие оболочки 2, которая находится в нерабочем состоянии. Для увеличения периода стойкости в качестве алмазно-абразивного материала используют эльбор, искусственные и природные алмазы на каучуковой связке, толщина абразивного слоя 3 составляет 1 мм и более. Заготовке 1 сообщают вращения вокруг своей оси со скоростью VЗ в одном направлении, а инструменту - VИ в другом направлении, при этом скорость резания будет равна сумме скоростей. Суммарная скорость резания назначается согласно характеристике и режущим свойствам алмазно-абразивного слоя 3, закрепленного на внутренней поверхности тора охватывающей оболочки 2, как при обычной традиционной абразивной обработке. Оболочка 2 с абразивным слоем 3 на внутренней поверхности отверстия, установленная в корпусе 4 устройства, крепится на суппорте, например, токарного станка (не показан).When finishing diamond abrasive machining of screws 1 (for example, screw pumps having a profile and dimensions D, D 1 , t, e, e 1 shown in FIG. 1) by the proposed device into a female toroidal
Обрабатываемая заготовка, например, винта 1 закрепляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне на шпинделе передней бабки, например, токарного станка и поджимается центром задней бабки (не показаны).The workpiece, for example, screw 1, is secured in a three-jaw self-centering chuck on the spindle of the headstock, for example, a lathe, and is tightened by the center of the tailstock (not shown).
После того как заготовка 1 закреплена в патроне и поджата задним центром, включают главное движение - вращение VЗ и упругую оболочку 2 приводят в рабочее состояние путем подачи через штуцер и ниппель (не показан) под давлением Р сжатого воздуха. Затем включают вращение инструмента VИ. Одновременно с этим устройству сообщают возвратно-поступательную продольную подачу SПР.After the workpiece 1 is fixed in the chuck and is tightened by the rear center, the main movement is turned on - rotation V 3 and the
Упругая алмазно-абразивная оболочка 2 под давлением Р воздуха охватывает обрабатываемую заготовку 1 с усилием пропорционально давлению Р сжатого воздуха, обеспечивая радиальную подачу врезания SP. Внутренняя поверхность оболочки 2 уменьшается в диаметре и принимает форму впадин и выступов винтовой поверхности обрабатываемой заготовки винта 1, ведя интенсивную алмазно-абразивную обработку по всей длине заготовки, захватываемой инструментом. Таким образом, упругая оболочка 2 позволяет в процессе алмазно-абразивной обработки радиальное перемещение абразивного слоя 3, способствуя равномерному снятию припуска.The elastic diamond-
Упругая оболочка 2, являясь демпфером, сглаживает удары и уменьшает вибрации, выполняет функции люнета, ориентирует заготовку 1 по линии центров станка и позволяет вести охватывающую обработку длинных нежестких заготовок 1 без поддержки задним центром.The
Пример. Обрабатывался винт левый Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, который имел следующие размеры: общая длина - 1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта - 27-0,05 мм, D=30 мм, эксцентриситет e1=1,65 мм, е=3,3 мм, шаг t=28±0,01 мм, шероховатость Ra=0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Припуск на сторону - 0,25 мм.Example. The left screw N41.1016.01.001 of the screw pump EVN5-25-1500 was processed, which had the following dimensions: total length - 1282 mm, length of the screw part - 1208 mm, screw cross-section diameter - 27 -0.05 mm, D = 30 mm , eccentricity e 1 = 1.65 mm, e = 3.3 mm, pitch t = 28 ± 0.01 mm, roughness Ra = 0.4 μm; single-helical screw surface, left direction; material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207-228, weight - 5.8 kg. Side allowance - 0.25 mm.
Обработка проводилась с использованием разработанного устройства на базе электродвигателя встраиваемого исполнения IM5010, модель 4АВ132В6, имеющего частоту вращения вала ротора n=1000 мин-1; наружный диаметр вала ротора - 157,3 мм; диаметр отверстия, расточенного под инструмент и заготовку с 54 мм до 115 мм; длина корпуса - статора - 253 мм; наружный диаметр корпуса - статора - 261 мм.Processing was carried out using the developed device based on the IM5010 built-in electric motor, model 4АВ132В6, having a rotor shaft speed of n = 1000 min -1 ; the outer diameter of the rotor shaft is 157.3 mm; the diameter of the hole bored under the tool and the workpiece from 54 mm to 115 mm; length of the housing - stator - 253 mm; the outer diameter of the housing - stator is 261 mm.
Обработка проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20 с помощью охватывающей упругой оболочки с алмазным слоем на внутренней поверхности отверстия диаметром 40 мм и длиной 150 мм, толщина алмазоносного слоя 1,0 мм, содержание алмазов при 100%-ной концентрации - 56 карат. Упругая оболочка изготовлялась на тканерезиновой основе и каучукосодержащей связке (аналог - алмазная бесконечная бесшовная лента АЛШБ, используемая на базовом предприятии). Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол.Processing was carried out on a mod screw-cutting machine. 16K20 using a covering elastic shell with a diamond layer on the inner surface of the hole with a diameter of 40 mm and a length of 150 mm, the thickness of the diamond layer is 1.0 mm, the diamond content at 100% concentration is 56 carats. The elastic shell was fabricated on a fabric-rubber basis and a rubber-containing binder (analogue is the diamond endless seamless tape ALSHB used at the base enterprise). Cutting fluid - sulfofresol.
Окружная скорость заготовки - V3=169,56 м/мин (2,82 м/с), n3=2000 об/мин, окружная скорость инструмента - Vи=94,2 м/мин (1,57 м/с), nИ=1000 об/мин, суммарная скорость резания (2,82+1,57)=4,39 м/с, продольная подача SПР=2,8 мм/об, требуемая шероховатость и точность винтовой поверхности была достигнута через Тм=4,5 мин (против Тм баз=16,5 мин по базовому варианту при традиционном шлифовании с помощью шлифовальной головки с последующим полированием алмазной лентой на токарном станке 1К62 на ОАО "Ливгидромаш"). Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопленная погрешность между любыми не соседними шагами была не более 0,1 мм, просвет при контроле лекальной линейкой образующих по диаметру выступов - не более 0,07 мм, что допустимо по ТУ.The peripheral speed of the workpiece is V 3 = 169.56 m / min (2.82 m / s), n 3 = 2000 rpm, the peripheral speed of the tool is V and = 94.2 m / min (1.57 m / s ), n И = 1000 rpm, total cutting speed (2.82 + 1.57) = 4.39 m / s, longitudinal feed S PR = 2.8 mm / rev, the required roughness and accuracy of the screw surface was achieved after T m = 4.5 min (against T m bases = 16.5 min according to the basic version with traditional grinding using a grinding head, followed by polishing with a diamond strip on a 1K62 lathe at OAO Livhydromash). The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68. The cumulative error between any non-adjacent steps was not more than 0.1 mm, the clearance during the control by the straightedge of the protrusions forming in diameter was not more than 0.07 mm, which is permissible according to the technical specifications.
Достоинствами предлагаемого устройства для алмазно-абразивной обработки охватывающим инструментом являются: возможность абразивной обработки валов с переменным сечением, в частности винтов винтовых насосов, легко достижима нужная скорость резания, высокая производительность.The advantages of the proposed device for diamond-abrasive machining with a covering tool are: the possibility of abrasive machining of shafts with a variable cross-section, in particular screw pump pumps, the desired cutting speed, high productivity are easily achieved.
Преимущества предлагаемого устройства для абразивной обработки охватывающим инструментом: отсутствие стыков; более плавная обработка; большая жесткость технологической системы, нет необходимости поддерживать от прогиба люнетом обрабатываемый нежесткий, имеющий большую длину при малом диаметре вал (как при традиционном круглом шлифовании); повышаются качество и точность обработки благодаря охватыванию инструментом обрабатываемой поверхности при снятии больших неравномерных припусков; в 2-3 раза повышается производительность обработки благодаря увеличенной скорости резания, большой площади контакта инструмента с заготовкой и сокращению количества проходов. Увеличение скорости резания, как известно, ведет к увеличению стойкости инструмента.The advantages of the proposed device for abrasive machining with a covering tool: no joints; smoother processing; high rigidity of the technological system; there is no need to support the machined non-rigid shaft, which has a large length with a small diameter, from the deflection of the rest (as with traditional round grinding); the quality and accuracy of processing are improved due to the tool covering the treated surface while removing large uneven allowances; processing productivity is increased by a factor of 2–3 due to the increased cutting speed, a large contact area of the tool with the workpiece, and a reduction in the number of passes. An increase in cutting speed, as is known, leads to an increase in tool life.
Благодаря применению предлагаемого устройства для алмазно-абразивной обработки валов и винтовых поверхностей винтов охватывающим инструментом улучшается качество и повышается производительность за счет увеличенной площади контакта инструмента и заготовки, позволяющей интенсифицировать обработку винтовых и других сложнофасонных поверхностей и равномерно распределить снимаемый припуск.Thanks to the use of the proposed device for diamond-abrasive machining of shafts and screw surfaces of screws with a covering tool, the quality and productivity are improved due to the increased contact area of the tool and the workpiece, which makes it possible to intensify the processing of screw and other difficult-shaped surfaces and evenly distribute the removed allowance.
Конструктивно простой привод снижает себестоимость обработки, увеличивает производительность, улучшает качество обрабатываемой поверхности, не требует сложной и длительной настройки.Structurally simple drive reduces the cost of processing, increases productivity, improves the quality of the machined surface, does not require complex and lengthy settings.
Передача вращательного движения VИ валу ротора с алмазно-абразивной оболочкой осуществляется с помощью электрических сил, наводимых в корпусе - статоре электродвигателя, и является минимальной по протяженности и сложности и исключает использование промежуточных ременных, зубчатых и других передач и редукторов, поэтому устройство имеет минимальные энергетические потери и высокий КПД.The rotational motion V and the rotor shaft with a diamond-abrasive sheath is transmitted using electric forces induced in the housing - the stator of the electric motor, and is minimal in length and complexity and eliminates the use of intermediate belt, gear and other gears and reducers, therefore the device has minimal energy Losses and high efficiency.
Охватывающий инструмент в виде упругой оболочки, являясь демпфером, сглаживает удары и позволяет вести безвибрационную обработку, выполняет функции люнета, автоматически ориентирует заготовку по линии центров станка и позволяет вести охватывающую обработку длинных нежестких валов и винтов без поддержки задним центром.The enveloping tool in the form of an elastic shell, being a damper, smooths out impacts and allows vibration-free processing, performs the function of a backrest, automatically orients the workpiece along the line of the machine centers and allows for enveloping processing of long non-rigid shafts and screws without support from the rear center.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ 2203798, МКИ 7 В24D 17/00, В23G 9/00. Устройство для абразивной обработки винтов охватывающим инструментом. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Кобзев Д.Л., Бородин В.В. Заявка №2001117665/02, 25.06.2001; 10.02.2003; Бюл. №13 - прототип.1. RF patent 2203798, MKI 7 V24D 17/00, V23G 9/00. Device for abrasive processing of screws with a female tool. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I., Kobzev D.L., Borodin V.V. Application No. 20011117665/02, 06/25/2001; 02/10/2003; Bull. No. 13 is a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137710/02A RU2433899C2 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Device for finish machining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009137710/02A RU2433899C2 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Device for finish machining |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009137710A RU2009137710A (en) | 2011-04-20 |
RU2433899C2 true RU2433899C2 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=44050943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009137710/02A RU2433899C2 (en) | 2009-10-12 | 2009-10-12 | Device for finish machining |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2433899C2 (en) |
-
2009
- 2009-10-12 RU RU2009137710/02A patent/RU2433899C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009137710A (en) | 2011-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100553880C (en) | Thick/the fine machining integrated processing device of abrasive band centerless grinding and polishing | |
CN112720239B (en) | Method for polishing inner and outer surfaces of bearing ring by rotational flow tumbling process | |
RU2433898C2 (en) | Method of finish machining | |
CN210499542U (en) | Crank of bent axle, balancing piece processing apparatus that polishes | |
RU2433899C2 (en) | Device for finish machining | |
CN105522172B (en) | Aluminum-alloy wheel mirror finishing process | |
CN205600325U (en) | Flat grinder anchor clamps of grinding one's teeth in sleep | |
RU2201331C2 (en) | Flexible embracing abrasive tool for working eccentric shafts and screws | |
CN201907046U (en) | High-precision and high-speed grinding and machining mechanism for longhole inner annular groove | |
CN210413957U (en) | Machine tool and grinding wheel grinding device thereof | |
CN113894694A (en) | Cylindrical honing tool | |
CN203542351U (en) | Turning lathe wheelhead spindle | |
RU2203798C2 (en) | Apparatus for abrasive working of screws by embracing tool | |
CN213592616U (en) | Worm wheel spindle mechanism | |
RU2298461C1 (en) | Screw grinder | |
CN217317542U (en) | Polishing head for automatic polishing machine for high-frequency steel pipe end fillet | |
KR200404052Y1 (en) | Spindle of the centerless grinder | |
CN217966529U (en) | Special tool for gear shaft tool withdrawal groove polishing | |
CN101433985A (en) | Method for grinding helical burr on soft rubber roller and processing device | |
CN213106075U (en) | Workpiece interrupted grinding correcting device | |
RU2200077C1 (en) | Method for abrasive working of screws by embracing tool | |
CN220260522U (en) | Outer circle polishing device used on common horizontal lathe | |
RU2305025C1 (en) | Method for grinding screws | |
RU2228240C1 (en) | Apparatus for finishing screws | |
CN218427503U (en) | Abrasive belt grinding head shaft of threaded rubber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111013 |