RU2440883C1 - Method of vibration honing - Google Patents

Method of vibration honing

Info

Publication number
RU2440883C1
RU2440883C1 RU2010119673/02A RU2010119673A RU2440883C1 RU 2440883 C1 RU2440883 C1 RU 2440883C1 RU 2010119673/02 A RU2010119673/02 A RU 2010119673/02A RU 2010119673 A RU2010119673 A RU 2010119673A RU 2440883 C1 RU2440883 C1 RU 2440883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
diamond
plungers
honing
abrasive
Prior art date
Application number
RU2010119673/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010119673A (en
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Владимир Ильич Сотников (RU)
Владимир Ильич Сотников
Николай Николаевич Самойлов (RU)
Николай Николаевич Самойлов
Олеся Сергеевна Заброда (RU)
Олеся Сергеевна Заброда
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 RU2010119673/02A priority Critical patent/RU2440883C1/en
Publication of RU2010119673A publication Critical patent/RU2010119673A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2440883C1 publication Critical patent/RU2440883C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to cutting of hard-to-process metals and may be used in finish diamond-abrasive machining, for example, honing of bores. Honing is performed by device comprising body and diamond abrasive hones that reciprocate and rotate. Sleeve-like body is rigidly fixed on spindle mandrel and provided with bored cylindrical holes along its periphery. Said holes accommodate plungers to reciprocate therein. Every plunger is equipped with pivot arranged at its center to support rocker with coil compression springs to create radial operating pressure of hone holder on machined surface. Plungers with rockers and bar holders are subjected to lengthwise vibrations by compressed air feed through manifold and channel in pulley hub into cylinder head section. Plunger goes down unless cylinder cross section is aligned with said orifice and is forced up by compressed spring. Plunger vibration frequency is controlled by pulley rpm.
EFFECT: higher precision, efficiency and quality, simplified design.
4 dwg

Description

Изобретение относится к резанию труднообрабатываемых металлов и может быть использовано при чистовой, отделочной алмазно-абразивной обработке, например при хонинговании отверстий.The invention relates to the cutting of difficult-to-process metals and can be used for finishing, finishing diamond abrasive processing, for example, when honing holes.

Известен способ вибрационного хонингования и реализующее его устройство, которое содержит вибратор, установленный с возможностью взаимодействия с корпусом инструмента и выполненный в виде упорного подшипника с сепаратором, рабочая поверхность одной из разъемных частей которого выполнена кулачковой [1].There is a method of vibration honing and a device that implements it, which contains a vibrator mounted to interact with the tool body and made in the form of a thrust bearing with a separator, the working surface of one of the detachable parts of which is made cam [1].

Недостатком известного способа и устройства является ненадежность конструкции, выраженная в том, что при определенных сочетаниях режимов и сил резания, размеров профиля кулачковой части, жесткости поджимающих пружин и т.п. шарики упорного подшипника будут проскальзывать по гладкому кольцу вместе с сепаратором, не возбуждая вибраций. При этом способ и устройство не позволяет регулировать величину амплитуды колебаний и малопроизводительно.The disadvantage of this method and device is the unreliability of the structure, expressed in that, with certain combinations of cutting conditions and forces, dimensions of the cam part profile, stiffness of the pressing springs, etc. the balls of the thrust bearing will slip along a smooth ring with the cage, without causing vibrations. Moreover, the method and the device does not allow you to adjust the magnitude of the amplitude of oscillations and inefficient.

Известен способ и устройство для вибрационного хонингования, содержащее вибратор, устанавливаемый с возможностью взаимодействия с корпусом инструмента и выполненный в виде упорного подшипника с сепаратором, рабочая поверхность одной из разъемных частей которого изготовлена кулачковой, при этом упомянутая разъемная часть выполнена в виде втулки и неподвижно установлена на корпусе инструмента, а сепаратор размещен на корпусе с возможностью вращения [2].A known method and device for vibration honing, containing a vibrator, mounted to interact with the tool body and made in the form of a thrust bearing with a cage, the working surface of one of the detachable parts of which is made cam, while the said detachable part is made in the form of a sleeve and is fixedly mounted on the tool body, and the separator is placed on the body with the possibility of rotation [2].

Недостатком известного способа и устройства является возможность отказа и ненадежность конструкции, выраженные в том, что при определенных сочетаниях размеров профиля волнистого торца втулки вибратора, жесткости пружины, поджимающей эту втулку, значительных сил резания и др. находящиеся во впадине шарики не преодолеют выступы и будут проскальзывать по гладкому кольцу подшипника вибратора вместе с упомянутой втулкой, не подвергая вибрациям инструмент. Кроме того, устройство не позволяет плавно регулировать амплитуду колебания, что чрезвычайно важно при выборе оптимальной величины последней для данных конкретных условий обработки. Устройство не отличается высокой производительностью и качеством обработки.The disadvantage of this method and device is the possibility of failure and unreliability of the structure, expressed in the fact that with certain combinations of profile sizes of the wavy end face of the vibrator sleeve, the stiffness of the spring compressing this sleeve, significant cutting forces, and others, the balls located in the cavity will not overcome the protrusions and will slip along the smooth ring of the vibrator bearing together with the mentioned sleeve, without subjecting the tool to vibrations. In addition, the device does not allow you to smoothly control the amplitude of the oscillation, which is extremely important when choosing the optimal value of the latter for these specific processing conditions. The device is not characterized by high performance and quality processing.

Известен способ и устройство для вибрационного хонингования, содержащее вибратор, выполненный в виде упорного подшипника и установленный с возможностью взаимодействия с брускодержателями, несущими хонинговальные бруски, причем оно снабжено установленными с каждой стороны подшипника в количестве двух штук шайбами с непараллельными торцами, выполненными под углом α/2 с возможностью плавного регулирования угла наклона от нуля до α, тягами, выполненными в виде пластинчатых пружин, втулкой с наружным диаметром D, при этом упорный подшипник выполнен двойным, установлен под углом α к плоскости вращения с помощью шайб, а втулка запрессована в среднем кольце двойного подшипника и соединена тягами с брускодержателями для сообщения последним вибрационного перемещения с амплитудой Аr, определяемой из соотношения Ar=Dcosα [3].A known method and device for vibration honing, containing a vibrator made in the form of a thrust bearing and installed with the possibility of interaction with the bar holders carrying honing bars, and it is equipped with washers installed on each side of the bearing in the amount of two pieces with non-parallel ends made at an angle α / 2 with the ability to smoothly control the angle of inclination from zero to α, rods made in the form of leaf springs, a sleeve with an outer diameter D, while the thrust bearing made double, mounted at an angle α to the plane of rotation with the help of washers, and the sleeve is pressed into the middle ring of the double bearing and connected by rods to the bar holders for the latter to communicate vibrational movement with amplitude A r determined from the relation A r = Dcosα [3].

Недостатками известного способа и устройства являются малые амплитуды вибрационных перемещений и невозможность регулирования частоты вибраций, которые прямо пропорционально влияют на производительность и качество обработки.The disadvantages of the known method and device are small amplitudes of vibrational movements and the inability to control the frequency of vibrations, which directly proportionally affect the productivity and quality of processing.

Известен способ и устройство для алмазно-абразивной обработки отверстий со статико-импульсным нагружением, содержащее корпус и брускодержатели, несущие расположенные снаружи алмазно-абразивные бруски, при этом оно снабжено жестко закрепленной на корпусе втулкой с продольными пазами для брускодержателей, синусоидальными плоскими пружинами, на которые внутренней поверхностью опираются брускодержатели и которые одним концом жестко закреплены на корпусе, а другим шарнирно соединены с кольцом, входящим в привод изменения наружного диаметра, причем кольцо снабжено пальцами, контактирующими с байонетными пазами, изготовленными в корпусе под углом к продольной оси, и рукояткой, проходящей через паз во втулке, волноводом с рычагами, воздействующими на торцы брускодержателей и расположенными в пазах корпуса и втулки, винтовыми цилиндрическими пружинами сжатия, воздействующими на противоположные торцы брускодержателей, и бойком, расположенным в центральном продольном отверстии корпуса соосно с волноводом [4, 5].A known method and device for diamond-abrasive machining of holes with static-pulse loading, comprising a housing and bar holders carrying external diamond abrasive bars, it is provided with a sleeve rigidly fixed to the housing with longitudinal grooves for the bar holders, sinusoidal flat springs onto which the bar holders rest on the inner surface and which are rigidly fixed at one end to the housing and pivotally connected to the ring included in the drive for changing the outer diameter meter, and the ring is equipped with fingers in contact with the bayonet grooves made in the housing at an angle to the longitudinal axis, and a handle passing through the groove in the sleeve, a waveguide with levers acting on the ends of the bar holders and located in the grooves of the housing and the sleeve, coil compression springs acting on the opposite ends of the bar-holders, and the striker located in the central longitudinal hole of the housing coaxially with the waveguide [4, 5].

Недостатками известного способа и устройства являются весьма сложная и дорогая оснастка, которая требуется для реализации способа обработки, особенно это не выгодно при малых сериях выпуска продукции, кроме того, гидравлический генератор импульсов, используемый в данном устройстве, имеет оригинальную конструкцию и требует специальной разработки и изготовления, при этом узкие технологические возможности, не высокая производительность и качество обработки ограничивают применение способа и устройства.The disadvantages of the known method and device are very complex and expensive equipment, which is required to implement the processing method, it is especially not profitable for small series of products, in addition, the hydraulic pulse generator used in this device has an original design and requires special development and manufacture while narrow technological capabilities, not high productivity and processing quality limit the application of the method and device.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей, повышение производительности, точности и качества алмазно-абразивной обработки путем наложения вибраций на продольное возвратно-поступательное перемещение алмазно-абразивных брусков с использованием упрощенной конструкции пневматического генератора возбуждения колебаний, основанный на применении пневмоплунжеров с оптимальной частотой вибраций, регулируемой дополнительным механизмом.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, increasing productivity, accuracy and quality of diamond abrasive processing by applying vibrations to the longitudinal reciprocating movement of diamond abrasive bars using the simplified design of a pneumatic oscillation excitation generator, based on the use of pneumatic plungers with an optimal vibration frequency adjustable by an additional mechanism.

Поставленная задача решается путем использования предлагаемого способа вибрационного хонингования, включающего сообщение устройству, имеющему корпус и брускодержатели, несущие, расположенные снаружи с возможностью разжатия алмазно-абразивные бруски, возвратно-вращательного и возвратно-поступательного движений, причем корпус представляет собой втулку, жестко закрепленную центральным отверстием на шпиндельной оправке, при этом корпус имеет по периферии, по окружности, продольно расточенные цилиндрические отверстия, в которых расположены плунжеры с возможностью возвратно-продольного перемещения, причем каждый плунжер в средней части имеет шарнир, на котором продольно установлено коромысло, несущее на своих концах винтовые цилиндрические пружины сжатия, обеспечивающие поджим и радиальное рабочее давление брускодержателя с алмазно-абразивным бруском к обрабатываемой поверхности, кроме того, вышеупомянутые плунжеры с коромыслами и брускодержателями подвергаются продольным вибрациям за счет подачи сжатого воздуха из сети через коллектор, канал в ступице шкива, в верхнюю часть цилиндра, при этом плунжер движется вниз до тех пор, пока поперечное сечение цилиндра не совпадет с отверстием, выпускающим сжатый воздух в атмосферу, а движению плунжера вверх способствует предварительно сжатая пружина, находящаяся внизу цилиндра и выталкивающая плунжер вверх, причем частоту вибраций плунжеров регулируют частотой вращения шкива.The problem is solved by using the proposed method of vibration honing, including a message to a device having a housing and bar holders, bearing, located outside with the possibility of expanding the diamond-abrasive bars, reciprocating and reciprocating movements, and the casing is a sleeve rigidly fixed to the Central hole on a spindle mandrel, while the housing has circumferentially, circumferentially, longitudinally bored cylindrical holes in which plungers with the possibility of reciprocating-longitudinal movement are laid down, with each plunger in the middle part having a hinge on which a beam is installed longitudinally, bearing compression coil springs at its ends, providing a clamp and radial working pressure of the bar holder with a diamond-abrasive bar to the work surface, except Moreover, the aforementioned plungers with rocker arms and bar holders are subjected to longitudinal vibrations due to the supply of compressed air from the network through the manifold, the channel in the pulley hub, in the upper part of the cylinder, while the plunger moves down until the cross section of the cylinder coincides with the hole that releases compressed air into the atmosphere, and the pre-compressed spring located at the bottom of the cylinder and pushing the plunger up contributes to the upward movement of the plunger, and the frequency of the plunger vibrations is regulated pulley speed.

Сущность способа поясняется чертежами.The essence of the method is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана схема вибрационного хонингования отверстия заготовки предлагаемым способом, который реализуется представленным устройством, продольный разрез; на фиг.2 - поперечное сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - общий вид устройства, вид сбоку; на фиг.4 - вид В, вид снизу на фиг.3.Figure 1 shows a diagram of vibration honing of a billet hole with the proposed method, which is implemented by the presented device, a longitudinal section; figure 2 is a cross section bB in figure 1; figure 3 is a General view of the device, side view; figure 4 is a view, a bottom view of figure 3.

Устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ, предназначено для чистовой отделочной обработки отверстий в режиме хонингования с наложением осциллирующих колебаний А в продольном направлении алмазно-абразивным брускам 1, при этом шпинделю 2 сообщают вращательное движение VИ с реверсированием направления вращательного движения и возвратно-продольное перемещение SПР, как при традиционном хонинговании.The device with which the proposed method is implemented is intended for fine finishing processing of holes in the honing mode with the application of oscillating vibrations A in the longitudinal direction to the diamond-abrasive bars 1, while the spindle 2 is informed of the rotational motion V AND with the reversal of the direction of rotational motion and the longitudinally moving S PR , as in traditional honing.

Предлагаемый способ и устройство содержит корпус 3, представляющий собой втулку, имеющий центральное продольное отверстие, которым он жестко закреплен на шпинделе с помощью болта 18. Корпус имеет на периферии расположенные по окружности продольно расточенные цилиндрические отверстия 4. Количество периферийных отверстий выбирается по конструктивным соображениям и зависит от технических условий процесса виброхонингования заготовок и может выполняться от 2-х до 6-ти и более.The proposed method and device comprises a housing 3, which is a sleeve having a central longitudinal hole with which it is rigidly fixed to the spindle with a bolt 18. The housing has circumferentially longitudinally bored cylindrical holes 4. The number of peripheral holes is selected for structural reasons and depends from the technical conditions of the vibro-honing process of the workpieces and can be performed from 2 to 6 or more.

В цилиндрических отверстиях корпуса с возможностью возвратно-продольных осциллирующих перемещений с амплитудой А расположены плунжеры 5, которые снизу (согласно фиг.1) подпираются винтовыми цилиндрическими пружинами сжатия 6.In the cylindrical openings of the housing with the possibility of reciprocal-longitudinal oscillatory movements with amplitude A, plungers 5 are located, which are supported from the bottom (according to FIG. 1) by coil compression coil springs 6.

Плунжеры 5 в средней части имеют шарнир 7 с осью 8, на котором продольно установлено коромысло 9, несущее на своих концах винтовые цилиндрические пружины сжатия 10, обеспечивающие поджим и радиальное рабочее давление Р брускодержателя 11 с алмазно-абразивным бруском 1 к обрабатываемой поверхности. Для размещения шарнира 7 на средней части плунжера 5 в средней части корпуса против каждого цилиндра прорезан паз. За счет качания коромысла на оси шарнира алмазно-абразивный брусок равномерно по всей длине прилегает к обрабатываемой поверхности.The plungers 5 in the middle part have a hinge 7 with an axis 8, on which a rocker 9 is longitudinally mounted, bearing compression coil springs 10 at their ends, which provide pressing and radial working pressure P of the bar holder 11 with a diamond-abrasive bar 1 to the work surface. To place the hinge 7 on the middle part of the plunger 5 in the middle part of the housing, a groove is cut against each cylinder. Due to the rocker arm swinging on the hinge axis, the diamond-abrasive block evenly lies along the entire length to the work surface.

Крепление алмазно-абразивных брусков на брускодержателях осуществляется снаружи традиционным приклеиванием, как самое надежное, минимально трудоемкое и легко осуществимое.The fastening of diamond-abrasive bars on the bar holders is carried out externally by traditional gluing, as the most reliable, minimally time-consuming and easily feasible.

Каждый плунжер с коромыслом, брускодержателем и алмазно-абразивным бруском подвергается возвратно-продольным вибрациям с амплитудой А. Сжатый воздух давлением РСЖ из пневмосети через неподвижный штуцер 12 поступает во вращающийся канал 13 через коллектор 14. Коллектор представляет собой кольцо, охватывающее ступицу 15 шкива 16 и имеющее внутреннюю канавку, соединяющую штуцер с каналами. Каналов 13 во вращающейся ступице 15 шкива 16 просверлено по числу цилиндров. Попадая в верхнюю часть цилиндра, сжатый воздух перемещает плунжер вниз (согласно фиг.1), сжимая пружину 6 до тех пор, пока при вращении ступицы шкива поперечное сечение цилиндра не совпадет с выпускным отверстием 17, выпускающим сжатый воздух в атмосферу. Движение плунжера вверх осуществляет предварительно сжатая пружина 6, находящаяся внизу цилиндра и выталкивающая плунжер вверх, причем частоту вибраций плунжеров регулируют частотой вращения VЧ шкива 16. Имеющийся в конструкции подвода сжатого воздуха вращающийся шкив со ступицей, в которой расположены пневмоканалы, позволяет регулировать частоту срабатывания плунжеров с алмазно-абразивными брусками. Шкив 16 смонтирован на шпинделе 2 с помощью подшипника качения 19 и подшипника скольжения в виде втулки 20.Each plunger with a rocker arm, a bar holder and a diamond-abrasive bar is subjected to reciprocal-longitudinal vibrations with amplitude A. Compressed air is supplied by the pressure of the SJ from the pneumatic network through the fixed nozzle 12 to the rotating channel 13 through the manifold 14. The collector is a ring covering the hub 15 of the pulley 16 and having an internal groove connecting the fitting to the channels. The channels 13 in the rotating hub 15 of the pulley 16 are drilled by the number of cylinders. Once in the upper part of the cylinder, the compressed air moves the plunger down (according to FIG. 1), compressing the spring 6 until, when the pulley hub rotates, the cross section of the cylinder coincides with the outlet 17 releasing the compressed air into the atmosphere. Upward movement of the plunger carries pre compressed spring 6, located at the bottom of the cylinder and the ejector plunger up, plunger wherein the frequency of vibration is controlled speed V W of the pulley 16. Commercially available compressed air supply structure rotating pulley to the hub, which houses pnevmokanaly allows adjustment actuation frequency plungers with diamond abrasive bars. The pulley 16 is mounted on the spindle 2 using a rolling bearing 19 and a sliding bearing in the form of a sleeve 20.

Предлагаемая конструкция пневматического генератора возбуждения колебаний, приводимая во вращение VЧ шкивом 16 клиноременной передачи от дополнительного электродвигателя (не показан), позволяет получать различный по характеру рисунка микрорельеф на хонингуемой поверхности отверстия заготовки. С целью упрощения кинематики конструкции привода генератора возбуждения колебаний в качестве дополнительного, как вариант, использовали шаговый электродвигатель (не показан).The proposed design of the pneumatic oscillator vibrate rotationally driven pulley V H V-belt transmission 16 by an additional motor (not shown), it allows to obtain a different pattern on the nature of the microrelief on the surface of the workpiece honinguemoy hole. In order to simplify the kinematics of the design of the drive of the oscillation excitation generator, as an additional option, a stepper motor (not shown) was used.

Работа по предлагаемому способу заключается в следующем.Work on the proposed method is as follows.

Устройство для работы по предлагаемому вибрационному хонингованию устанавливается на шпинделе хонинговального или сверлильного станка, оснащенного дополнительным двигателем для вращения шкива пневматического генератора возбуждения вибраций. К коллектору подводится сжатый воздух строго определенного давления 3…6 КПа, т.к. от величины давления воздуха зависит скорость перемещения хонинговальных брусков и в некоторой степени частота срабатывания, исходя из того, что увеличение давления предполагает увеличение скорости вращения шкива пневматического генератора возбуждения вибраций.A device for operating the proposed vibration honing is mounted on a spindle of a honing or drilling machine equipped with an additional motor for rotating a pulley of a pneumatic vibration excitation generator. Compressed air of strictly defined pressure 3 ... 6 KPa is supplied to the collector, because the speed of movement of the honing bars and, to some extent, the response frequency, depends on the magnitude of the air pressure, based on the fact that an increase in pressure implies an increase in the rotation speed of the pulley of a pneumatic vibration excitation generator.

Сжатый воздух через коллектор и канал в ступице наполняет цилиндр и перемещает плунжер и закрепленный на нем с помощью коромысла и брускодержателя алмазно-абразивный брусок в нижнее положение, при этом выталкивающая пружина, находящаяся под плунжером, - сжимается.Compressed air through the manifold and the channel in the hub fills the cylinder and moves the plunger and the diamond-abrasive block fixed to it with the rocker arm and bar holder to the lower position, while the pushing spring located under the plunger is compressed.

При совмещении цилиндра с выпускным отверстием 17 сжатый воздух в верхней части цилиндра стравливается в атмосферу и плунжер с бруском выталкиваются пружиной вверх. Частота вибраций брусков зависит от соотношения частот вращения шпинделя и скорости вращения шкива пневматического генератора возбуждения вибраций, а также от направления их вращения.When combining the cylinder with the outlet 17, the compressed air in the upper part of the cylinder is vented to the atmosphere and the plunger with the bar is pushed upward by the spring. The vibration frequency of the bars depends on the ratio of the spindle rotation frequencies and the rotation speed of the pulley of the pneumatic vibration excitation generator, as well as on the direction of their rotation.

Минимальная частота вибраций брусков будет при совпадении направлений вращения шпинделя VИ и вращения шкива VЧ.The minimum frequency of vibration of the bars will be when the directions of rotation of the spindle V And the rotation of the pulley V H coincide.

Максимальная частота колебаний брусков будет при встречном направлении вращения шпинделя VИ и вращения шкива VЧ, и чем больше их частоты вращения, тем выше частота колебаний брусков.The maximum vibration frequency of the bars will be in the opposite direction of rotation of the spindle V AND and the rotation of the pulley V H , and the higher their rotation frequency, the higher the frequency of vibration of the bars.

Таким образом, происходит алмазно-абразивное хонингование с вибрационным возвратно-продольным нагружением брусков, которое существенно улучшает качество обработанной поверхности и повышает в несколько раз производительность.Thus, diamond-abrasive honing occurs with vibrational longitudinal longitudinal loading of the bars, which significantly improves the quality of the processed surface and increases productivity several times.

В качестве примера проводилась обработка отверстия гильзы цилиндра 130-1002021 на вертикально-хонинговальном станке мод. ЗМ83С, оснащенном хонинговальной головкой с пневматическим генератором возбуждения вибраций и алмазно-абразивными брусками АС6 80/63 50М1 (ГОСТ 25594-83) - 6 шт.; панелью с электроконтактным датчиком - СП-231; автокалибром 8М-17729-02. Материал обрабатываемой заготовки-отливки гильзы цилиндра - специальный чугун, имеющий химический состав (в %): С 3,2…3,4; Si 2,0…2,3; Мn 0,5…0,8; Cr 0,25…0,40; Ni 0,10…0,25; P<0,20; S<0,15; Fe - остальное. Механические свойства чугуна: 170…241 НВ; σВ>206 Н/мм2; σИЗ=432 Н/мм2. Диаметр обрабатываемого отверстия 100,50…100,56 мм; шероховатость - Ra=0,32 мкм. После сборки хонинговальной головки для точного расположения бруски прирабатывались притирочной пастой на хонинговальном станке по отверстию хонингуемой (бракованной) гильзы при равенстве окружной скорости VИ и скорости продольного хода SПР. Притирочной пастой являлся абразивный порошок из зеленого карбида кремния зернистостью 5, смешанный с тавотом в пропорции 1:2. Пасту наносили кисточкой на алмазные бруски. Приработка алмазных брусков производилась до тех пор, пока площадь контакта не достигла 90%. Продолжительность притирки брусков составила 14,5 мин. Режимы алмазно-абразивной обработки: VИ=19 м/мин; SПР=37,7 м/мин.As an example, the bore of a cylinder liner 130-1002021 was machined on a vertically honed machine of the mod. ZM83S equipped with a honing head with a pneumatic vibration excitation generator and AC6 80/63 50M1 diamond abrasive bars (GOST 25594-83) - 6 pcs .; a panel with an electric contact sensor - SP-231; Auto Caliber 8M-17729-02. The material of the processed billet-casting of the cylinder liner is special cast iron having a chemical composition (in%): C 3.2 ... 3.4; Si 2.0 ... 2.3; Mn 0.5 ... 0.8; Cr 0.25 ... 0.40; Ni 0.10 ... 0.25; P <0.20; S <0.15; Fe is the rest. Mechanical properties of cast iron: 170 ... 241 HB; σ B > 206 N / mm 2 ; σ IZ = 432 N / mm 2 . The diameter of the machined hole is 100.50 ... 100.56 mm; roughness - Ra = 0.32 μm. After assembling the honing head for precise positioning, the bars were worked in by grinding in paste on the honing machine through the hole of the honed (defective) sleeve with the equality of the peripheral speed V AND and the longitudinal speed S PR . Lapping paste was an abrasive powder of green silicon carbide with a grain size of 5, mixed with grease in a ratio of 1: 2. The paste was applied with a brush to the diamond bars. Break-in of diamond bars was carried out until the contact area reached 90%. The lapping time of the bars was 14.5 minutes. Modes of diamond abrasive processing: V And = 19 m / min; S PR = 37.7 m / min.

Значения технологических факторов (частоты вибраций брусков, величины амплитуды А, величины подачи) выбирались таким образом, чтобы обеспечить кратность вибрационного воздействия при обработке элементарной площадки обрабатываемой поверхности в диапазоне 6…10. Дальнейшее увеличение кратности осциллирующего воздействия незначительно влияет на эффективность обработки.The values of technological factors (vibration frequency of the bars, amplitude A, and feed value) were chosen in such a way as to ensure the multiplicity of vibration exposure when processing the elementary area of the treated surface in the range of 6 ... 10. A further increase in the frequency of the oscillating effect slightly affects the processing efficiency.

Величина силы статического поджатия брусков к обрабатываемой поверхности составляла Р>25…40 Н.The value of the force of static preloading of the bars to the treated surface was P> 25 ... 40 N.

Предлагаемый способ и устройство позволили повысить производительность в 1,5…2 раза, исключить операцию получистовой алмазно-абразивной обработки благодаря улучшению шероховатости поверхности на 1…2 класса. При этом расход алмазно-абразивного инструмента снизился на 20%.The proposed method and device allowed to increase productivity by 1.5 ... 2 times, to exclude the operation of semi-diamond-abrasive processing due to the improvement of surface roughness by 1 ... 2 classes. At the same time, the consumption of diamond-abrasive tools decreased by 20%.

Вибрационная нагрузка в сочетании с вращательным и возвратно-поступательным движениями устройства создает перекрестное движение алмазно-абразивных зерен и периодически изменяет резание и силу трения.Vibration load in combination with rotational and reciprocating movements of the device creates a cross-movement of diamond-abrasive grains and periodically changes the cutting and friction force.

Благодаря этому облегчается съем материала и стружкообразование, улучшается самозатачивание зерен, а переменные силы активно перераспределяются в плоскости резания и сила трения уменьшается в несколько раз.Thanks to this, material removal and chip formation are facilitated, grain self-sharpening is improved, and variable forces are actively redistributed in the cutting plane and the friction force is reduced several times.

Перекрестное вибрационное движение со статическим нагружением увеличивает число активно работающих алмазно-абразивных зерен и интенсифицирует срезание выступов неровностей поверхности. При этом на обработанной поверхности формируется износостойкий регулярный микрорельеф с перекрестным направлением рисок и неровностями малой и однородной высоты.Cross vibrational motion with static loading increases the number of actively working diamond-abrasive grains and intensifies the cutting of protrusions of surface irregularities. At the same time, a wear-resistant regular microrelief is formed on the treated surface with the cross direction of the patterns and roughnesses of small and uniform height.

Предлагаемые способ и устройство позволяют повысить режимы и производительность обработки в несколько раз без ухудшения качества обработанной поверхности. Кроме того, в таких условиях стойкость инструмента возрастает в два и более раз по сравнению со стойкостью при традиционной алмазно-абразивной обработке, облегчаются съем материала и стружкообразование, уменьшается расход энергии на резание и трение.The proposed method and device can improve the modes and productivity of processing several times without compromising the quality of the processed surface. In addition, under such conditions, tool life increases two or more times compared with resistance in traditional diamond abrasive processing, material removal and chip formation are facilitated, and energy consumption for cutting and friction is reduced.

Предлагаемый способ и устройство расширяют технологические возможности вибрационного хонингования, повышает производительность, точность и качество алмазно-абразивной обработки путем наложения вибраций на продольное возвратно-поступательное перемещение алмазно-абразивных брусков с использованием упрощенной конструкции пневматического генератора возбуждения колебаний, основанный на применении пневмоплунжеров с оптимальной частотой вибраций, регулируемой дополнительным механизмом.The proposed method and device extends the technological capabilities of vibration honing, increases the productivity, accuracy and quality of diamond abrasive processing by applying vibrations to the longitudinal reciprocating movement of diamond abrasive bars using a simplified design of a pneumatic oscillation excitation generator based on the use of pneumatic plungers with an optimal vibration frequency regulated by an additional mechanism.

Способ целесообразно и эффективно использовать при обработке заготовок малой жесткости из труднообрабатываемых материалов и сплавов.The method is expedient and effective to use when processing workpieces of low rigidity from hard-to-work materials and alloys.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. СССР №356108, кл. B24B 33/00, 1970.1. A.S. USSR No. 356108, cl. B24B 33/00, 1970.

2. А.с. СССР №1530418, кл. В24В 33/00, 1987.2. A.S. USSR No. 1530418, cl. B24B 33/00, 1987.

3. Патент РФ №2146593, МКИ 7 В24В 33/00, 33/02 //В24В 1/04. Устройство для вибрационного хонингования. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И. и др. Заявка №98115880/02; 17.08.1998; 28.03.2000. Бюл. №8.3. RF patent No. 2146593, MKI 7 V24V 33/00, 33/02 // V24V 1/04. Device for vibration honing. Stepanov Yu.S., Afanasyev B.I. and other Application No. 98115880/02; 08/17/1998; 03/28/2000. Bull. No. 8.

4. Патент РФ №2291043. МПК В24В 33/02; В24В 33/08. Устройство для алмазно-абразивной обработки со статико-импульсным нагружением. Степанов Ю. С., Киричек А.В., Афанасьев Б.И. и др. Заявка 2005124502/02, 01.08.2005; 10.01.2007; Бюл. №1 - прототип.4. RF patent No. 2291043. IPC V24V 33/02; B24B 33/08. Device for diamond abrasive processing with static-pulse loading. Stepanov Yu.S., Kirichek A.V., Afanasyev B.I. and other Application 2005124502/02, 08/01/2005; 01/10/2007; Bull. No. 1 is a prototype.

5. Патент РФ №2290292. МПК В24В 1/00; В24В 33/02; В24В 33/08. Способ алмазно-абразивной обработки со статико-импульсным нагруженном. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Афанасьев Б.И. и др. Заявка 2005124415/02, 01.08.2005; 27.12.2006; Бюл. №36 - прототип.5. RF patent No. 2290292. IPC V24V 1/00; B24B 33/02; B24B 33/08. The method of diamond abrasive processing with a static-pulse loaded. Stepanov Yu.S., Kirichek A.V., Afanasyev B.I. and other Application 2005124415/02, 01/08/2005; 12/27/2006; Bull. No. 36 is a prototype.

Claims (1)

Способ вибрационного хонингования, включающий сообщение устройству, имеющему корпус и брускодержатели, несущие расположенные снаружи с возможностью разжатия алмазно-абразивные бруски, возвратно-вращательного и возвратно-поступательного движений, отличающийся тем, что используют корпус, представляющий собой втулку, жестко закрепленную центральным отверстием на шпиндельной оправке, и имеющий на периферии по окружности продольно расточенные цилиндрические отверстия, в которых располагают плунжеры с возможностью возвратно-продольного перемещения, каждый из которых в средней части имеет шарнир, на котором продольно устанавливают коромысло, несущее на своих концах винтовые цилиндрические пружины сжатия, обеспечивающие поджим и радиальное рабочее давление брускодержателя с алмазно-абразивным бруском к обрабатываемой поверхности, при этом упомянутые плунжеры с коромыслами и брускодержателями подвергают продольным вибрациям за счет подачи сжатого воздуха из сети через коллектор, канал в ступице шкива в верхнюю часть цилиндра, причем плунжер движется вниз до тех пор пока поперечное сечение цилиндра не совпадет с отверстием, выпускающим сжатый воздух в атмосферу, а движению плунжера вверх способствует предварительно сжатая пружина, находящаяся внизу цилиндра и выталкивающая плунжер вверх, причем частоту вибраций плунжеров регулируют частотой вращения шкива. The method of vibration honing, comprising a message to a device having a housing and bar holders that support externally rotatable diamond-abrasive bars, reciprocating and reciprocating movements, characterized in that they use a housing, which is a sleeve rigidly fixed to the center hole on the spindle mandrel, and having circumferentially circumferentially longitudinally bored cylindrical holes in which the plungers are arranged with the possibility of reciprocating-longitudinally on movements, each of which has a hinge in the middle part, on which a beam is mounted longitudinally, bearing compression coil springs at its ends, which provide a clamp and radial working pressure of the bar holder with a diamond-abrasive bar to the surface to be treated, while the said plungers with rocker arms and the bar holders are subjected to longitudinal vibrations due to the supply of compressed air from the network through the manifold, the channel in the pulley hub to the top of the cylinder, and the plunger moves down until until the cross section of the cylinder coincides with the hole that releases compressed air into the atmosphere, and the pre-compressed spring located at the bottom of the cylinder and pushing the plunger up contributes to the upward movement of the plunger, and the frequency of vibration of the plungers is controlled by the speed of the pulley.
RU2010119673/02A 2010-05-17 2010-05-17 Method of vibration honing RU2440883C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119673/02A RU2440883C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of vibration honing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010119673/02A RU2440883C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of vibration honing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010119673A RU2010119673A (en) 2011-11-27
RU2440883C1 true RU2440883C1 (en) 2012-01-27

Family

ID=45317495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010119673/02A RU2440883C1 (en) 2010-05-17 2010-05-17 Method of vibration honing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2440883C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581725A (en) * 2012-03-09 2012-07-18 舟山中远船务工程有限公司 Semi-automatic precision grinding machine of ship rudder system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581725A (en) * 2012-03-09 2012-07-18 舟山中远船务工程有限公司 Semi-automatic precision grinding machine of ship rudder system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010119673A (en) 2011-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002006007A1 (en) Micro-burnishing apparatus using ultrasonic vibration
CA2389085C (en) Method of and apparatus for high tolerance brush honing
JP5646251B2 (en) Internal surface processing tool and internal surface processing device
US4222203A (en) Machining device and method
RU2440883C1 (en) Method of vibration honing
RU2440884C1 (en) Vibration honer
US20060205321A1 (en) Super-abrasive machining tool and method of use
RU2437749C1 (en) Pneumatic generator of oscillations in honing
US2195050A (en) Method and means for grinding
JP2004209631A (en) Super finishing device
RU2252856C1 (en) Vibration honing method
RU2291043C1 (en) Diamond-abrasive machining apparatus using static-pulsed loading
RU2428297C1 (en) Method of diamond abrasive processing with sun-and-planet motion
RU2252857C1 (en) Pneumatic apparatus for vibration honing
RU2426633C1 (en) Method of diamond abrasive processing with sun-and-planet motion
RU2290292C1 (en) Diamond-abrasive working method at static-impulse loading
RU2452606C1 (en) Method of vibration honing
RU2452605C1 (en) Device for vibration honing
RU2366562C1 (en) Method of shaft pulsed surface hardening
RU2192955C1 (en) Apparatus for vibration honing with hydraulic shock
RU2270747C1 (en) Cone opening honing method
RU2267394C1 (en) Head for honing cone surfaces
US20240058921A1 (en) Honing apparatus for producing a precision surface on a workpiece
RU2146592C1 (en) Vibration honing device
RU2261163C1 (en) Diamond-abrasive working method

Legal Events

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

Effective date: 20120518