RU2467862C1 - Method of grinding conical surface - Google Patents
Method of grinding conical surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467862C1 RU2467862C1 RU2011127274/02A RU2011127274A RU2467862C1 RU 2467862 C1 RU2467862 C1 RU 2467862C1 RU 2011127274/02 A RU2011127274/02 A RU 2011127274/02A RU 2011127274 A RU2011127274 A RU 2011127274A RU 2467862 C1 RU2467862 C1 RU 2467862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- length
- cutting sections
- grinding
- sections
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а конкретнее к способам шлифования, и может быть использовано для обработки изделий с коническими поверхностями, например беговых дорожек конических подшипников.The invention relates to mechanical engineering, and more particularly to methods of grinding, and can be used for processing products with tapered surfaces, for example treadmills of tapered bearings.
Известен способ шлифования наружных конических поверхностей заготовок колец, согласно которому ось вращения полого цилиндрического круга с рабочим торцом устанавливают под углом к оси вращения заготовки, вращают круг с постоянной скоростью и осуществляют поперечную подачу круга вдоль его оси вращения, внутренний и наружный диаметры рабочего торца круга выбирают по формулам: 
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает качества поверхностного слоя обрабатываемой поверхности. Обработка врезанием сплошным кругом отличается высокой теплосиловой напряженностью, ограничивающей производительность и вызывающей наибольшие дефекты шлифования в виде прижогов.The disadvantage of this method is that it does not provide the quality of the surface layer of the treated surface. Solid circle cutting is characterized by high heat strength, limiting productivity and causing the greatest grinding defects in the form of burns.
В результате обработанная поверхность имеет низкое качество поверхностного слоя, что значительно снижает долговечность изделий.As a result, the treated surface has a low quality surface layer, which significantly reduces the durability of the products.
Известен способ шлифования конической поверхности, при котором абразивный круг устанавливают из условия расположения его оси под углом наклона обрабатываемой поверхности, изделию сообщают относительное продольное возвратно-поступательное перемещение, берут круг с наклоненным относительно образующей прерывисто размещенным режущими участками переменной протяженностью и круг вводят в контакт с изделием из условия размещения большего диаметра изделия со стороны торца круга с большим по протяженности режущими участками и постоянного отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ними участка обрабатываемого изделия в данном сечении [патент РФ №2053099, МПК B24B 5/24, опубл. 27.01.96, БИ №3, авторы Филин А.Н. и др.].A known method of grinding a conical surface, in which the abrasive wheel is set from the condition of its axis at an angle of inclination of the surface to be treated, the product is informed of a relative longitudinal reciprocating movement, a circle is taken with a variable length inclined relative to the generatrix of the intermittently placed cutting sections and the circle is brought into contact with the product from the condition of placing a larger diameter of the product from the side of the end of the circle with a large length of cutting sections and a constant the relationship of the length of the cutting sections and the interacting portion of the workpiece in this section [RF patent No. 2053099, IPC B24B 5/24, publ. 01/27/96, BI No. 3, authors Filin A.N. and etc.].
Недостатками данного способа является то, что он не обеспечивает высокой размерной точности обработки и точности формы в поперечном сечении детали по параметру волнистости. При применении данного способа шлифование производится периферией абразивного круга. Поэтому вследствие естественного износа и на правку происходит уменьшение его диаметра в процессе обработки. Уменьшение диаметра круга приводит к уменьшению скорости шлифования и снижению производительности обработки. В результате шлифования партии заготовок диаметры обрабатываемых поверхностей будут разные, т.е. нарушается размерная точность. Кроме этого, протяженность режущих участков круга не учитывает теплонапряженность процесса шлифования и наличия волнистости обрабатываемой поверхности в поперечном сечении заготовки. В момент воздействия режущего выступа возникает высокая температура шлифования. Если протяженность режущего выступа значительна, то на обрабатываемой поверхности возникают прижоги. Для снижения температуры шлифования в прерывистом круге предусмотрены впадины, находящиеся между режущими выступами. При увеличении протяженности впадин уменьшается протяженность режущих выступов. Это приводит к незначительному уменьшению волнистости в поперечном сечении заготовки, т.к. режущие выступы взаимодействуют меньшее время и с меньшим количеством волн на обрабатываемой поверхности.The disadvantages of this method is that it does not provide high dimensional accuracy of processing and accuracy of the shape in the cross section of the part according to the parameter of the waviness. When applying this method, grinding is performed by the periphery of the abrasive wheel. Therefore, due to natural wear and tear, a reduction in its diameter occurs during processing. Reducing the diameter of the wheel leads to a decrease in grinding speed and a decrease in processing productivity. As a result of grinding a batch of workpieces, the diameters of the machined surfaces will be different, i.e. dimensional accuracy is violated. In addition, the length of the cutting sections of the circle does not take into account the heat intensity of the grinding process and the presence of waviness of the processed surface in the cross section of the workpiece. At the moment of exposure of the cutting ledge, a high grinding temperature occurs. If the length of the cutting protrusion is significant, then burns occur on the surface to be treated. To reduce the grinding temperature in the intermittent circle, troughs are provided located between the cutting protrusions. With an increase in the length of the depressions, the length of the cutting protrusions decreases. This leads to a slight decrease in the undulation in the cross section of the workpiece, because cutting protrusions interact less time and with fewer waves on the work surface.
Следовательно, данный способ не обеспечивает высокой размерной точности обработки и точности формы конических поверхностей по параметру волнистости.Therefore, this method does not provide high dimensional accuracy of processing and the accuracy of the shape of conical surfaces according to the parameter of waviness.
Техническим результатом является повышение точности обработки и точности формы в поперечном сечении детали по параметру волнистости.The technical result is to increase the accuracy of processing and the accuracy of the form in the cross section of the part according to the parameter of waviness.
Технический результат достигается тем, что в способе шлифования конической поверхности, при котором берут абразивный круг с прерывисто размещенными режущими участками переменной протяженности и вводят его в контакт с изделием из условия размещения большего диаметра изделия с большим по протяженности режущими участками и постоянного отношения протяженности режущих участков взаимодействующего с ними участка обрабатываемого изделия в данном сечении, причем количество режущих участков выбирают в зависимости от температуры насыщения и количества волн на обрабатываемой поверхности, взаимодействующими с режущими участками, значение которых определяют по формуле:The technical result is achieved by the fact that in the method of grinding a conical surface, in which an abrasive wheel with intermittently placed cutting sections of variable length is taken and brought into contact with the product from the condition of placing a larger diameter of the product with a large length of cutting sections and a constant ratio of the length of the cutting sections of the interacting with them the section of the workpiece in this section, and the number of cutting sections is selected depending on the saturation temperature number of waves on the treated surface, interacting with the cutting portions, the value of which is determined by the formula:
где RНК - наружный радиус шлифовального круга;where R NK - the outer radius of the grinding wheel;
lmax - максимальная протяженность режущего участка;l max - the maximum length of the cutting section;
δ - коэффициент отношения протяженности впадины между соседними режущими участками и максимальной протяженности режущего участка (lmax).δ is the coefficient of the ratio of the length of the depression between adjacent cutting sections and the maximum length of the cutting section (l max ).
Использование прерывистого шлифования за счет режущего инструмента с прерывисто-размещенными на рабочем торце режущими участками переменной протяженности и оптимальной величины впадин позволяет добиваться снижения тепловой напряженности процесса шлифования, исключая прижоги на обрабатываемой поверхности и уменьшая величину волнистости в поперечном сечении детали.The use of intermittent grinding due to a cutting tool with intermittently placed cutting sections of variable length and optimal depressions on the working end allows to reduce the thermal tension of the grinding process, eliminating burns on the treated surface and reducing the amount of waviness in the cross section of the part.
На фиг.1 приведена схема реализации способа; на фиг.2 - то же в проекции на горизонтальную плоскость; на фиг.3; 4; 5; 6 - графики влияния частоты вращения заготовки, количества волн на заготовке, числа абразивных элементов шлифовального круга и частоты вращения шлифовального круга на число накрываемых волн в поперечном сечении детали соответственно.Figure 1 shows a diagram of the implementation of the method; figure 2 is the same in projection on a horizontal plane; figure 3; four; 5; 6 - graphs of the influence of the workpiece rotation frequency, the number of waves on the workpiece, the number of abrasive elements of the grinding wheel and the frequency of rotation of the grinding wheel on the number of covered waves in the cross section of the part, respectively.
Заготовка 1 (например, внутреннее кольцо конического роликового подшипника) имеет коническую обрабатываемую поверхность (дорожку качения) с наибольшим dнаиб и dнаим диаметрами, угол косинуса α и длину конической поверхности L. Абразивный круг 2 имеет прерывисто размещенные на рабочем торце режущие участки 3 переменной протяженности, которые чередуют впадинами 4 (фиг.1). Протяженность режущих участков 3 измеряется от lmax до lmin (фиг.2). Переменная протяженность режущих участков 3 круга 2 выбрана из условия постоянного отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ними участка обрабатываемой поверхности (материала заготовки) и количества волн на ней, взаимодействующими с режущими участками, значение которых определяется по формуле:Workpiece 1 (for example, the inner ring of a tapered roller bearing) has a conical machined surface (raceway) with the largest d naib and d min diameters, the cosine angle α and the length of the conical surface L. The
где RНК - наружный радиус шлифовального круга;where R NK - the outer radius of the grinding wheel;
lmax - максимальная протяженность режущего участка;l max - the maximum length of the cutting section;
δ - коэффициент отношения протяженности впадины между соседними режущими участками и максимальной протяженности режущего участка (lmax).δ is the coefficient of the ratio of the length of the depression between adjacent cutting sections and the maximum length of the cutting section (l max ).
Количество режущих участков, которое обеспечивает температуру насыщения поверхностного слоя (без прижогов), может быть различным при условии, что между протяженностями самих режущих участков и протяженностями между ними существуют соотношения (табл.1).The number of cutting sections, which ensures the saturation temperature of the surface layer (without burning), can be different, provided that there are relationships between the lengths of the cutting sections themselves and the lengths between them (Table 1).
Для обеспечения целого количества режущих участков, размещенных на торце шлифовального круга, протяженность впадины между соседними режущими участками может быть увеличена, поскольку не приводит к увеличению температуры насыщения обрабатываемой поверхности.To ensure a whole number of cutting sections located on the end face of the grinding wheel, the length of the cavity between adjacent cutting sections can be increased, since it does not lead to an increase in the saturation temperature of the treated surface.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Пример 1. Ось вращения полого цилиндрического круга 2 с рабочим торцом устанавливают под углом к оси вращения заготовки 1, равным 90°+α (фиг.1). Вращают круг 2 с постоянной скоростью VK и осуществляют подачу круга на врезание SВР.Example 1. The axis of rotation of the hollow
Пример 2. Круг 2 вводят в контакт с вращающейся заготовкой 1 из условий размещения большего диаметра заготовки dнаиб, с большими по протяженности режущими участками (lmax) и постоянного отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ними участка обрабатываемой поверхности заготовки 1 (фиг.2). Этим условием обеспечивается равномерный съем металла с конической поверхности. Выбор количества режущих участков 3 абразивного круга осуществляется в зависимости от количества волн на обрабатываемой поверхности заготовки 1.Example 2.
Например, обработке подвергается дорожка качения внутреннего кольца конического подшипника 7516 с наибольшим dнаиб=100,4 мм и наименьшим dнаим=91,24 мм диаметрами, углом конуса α=11° и длиной L=32 мм. Обработка производится абразивным кругом формы 4Ц (чашка цилиндрическая) с наружным диаметром рабочего торца DНК=636 мм. Количество режущих участков и максимальная их протяженность приведена в табл.1.For example, processing undergoes raceway of the inner ring of the conical bearing 7516 with the highest naib d = 100.4 mm and the smallest Naim d = 91.24 mm diameters, cone angle α = 11 ° and a length L = 32 mm. Processing is carried out with an abrasive wheel of shape 4C (cup cylindrical) with an outer diameter of the working end D NK = 636 mm The number of cutting sections and their maximum length are given in table 1.
Общее число волн (волнистость) на обрабатываемой поверхности заготовки принимается равными 12-ти (определяется предварительным измерениям волнистости).The total number of waves (waviness) on the workpiece surface to be treated is taken to be 12 (determined by preliminary measurements of waviness).
Наиболее важным показателем, определяющим количество накрываемых волн, является отношение скоростей режущих участков шлифовального круга и вершин волн на обрабатываемой поверхности заготовки в точке контакта. На фиг.3 показан график зависимости числа накрываемых волн от угловой частоты вращения заготовки для различных частот вращения шлифовального круга с 25-ю режущими участками. Из полученных результатов вычислений видно (фиг.3), что с увеличением частоты вращения заготовки число накрываемых волн растет, а с увеличением частоты вращения шлифовального круга - падает.The most important indicator determining the number of covered waves is the ratio of the speeds of the cutting sections of the grinding wheel and the tops of the waves on the workpiece’s machined surface at the contact point. Figure 3 shows a graph of the dependence of the number of covered waves on the angular frequency of rotation of the workpiece for various rotational speeds of the grinding wheel with 25 cutting sections. From the obtained calculation results it is seen (Fig. 3) that with an increase in the frequency of rotation of the workpiece, the number of covered waves increases, and with an increase in the frequency of rotation of the grinding wheel, it decreases.
Отношение скоростей вершин волн на обрабатываемой поверхности заготовки и режущих участков шлифовального круга ограничено снизу условием равенства относительной скорости режущих участков 30 м/с - для предварительного шлифования и 60 м/с - для окончательного. Сопоставляя величины скоростей для рассматриваемого примера, получаем следующую таблицу относительных скоростей (табл.2).The ratio of the speeds of the tops of the waves on the workpiece surface and the cutting sections of the grinding wheel is limited from below by the condition that the relative speed of the cutting sections is 30 m / s for preliminary grinding and 60 m / s for final. Comparing the velocity values for the considered example, we obtain the following table of relative velocities (Table 2).
В таблице 2 курсивом отмечены скорости, используемые при предварительной обработке, жирным шрифтом отмечены скорости, используемые при окончательной обработке. Таким образом, наилучшие режимы обработки достигаются при максимальной частоте вращения заготовки.In table 2, italics indicate the speeds used in the preliminary processing, in bold indicate the speeds used in the final processing. Thus, the best processing conditions are achieved at the maximum speed of the workpiece.
График зависимости числа накрываемых волн за один оборот шлифовального круга от количества волн на заготовке показан на фиг.4. Из графика видно, что количество накрываемых волн для всех режимов работы шлифовального круга прямо пропорционально качеству волн неровности на обрабатываемой поверхности заготовки.The graph of the number of covered waves per revolution of the grinding wheel on the number of waves on the workpiece is shown in Fig.4. The graph shows that the number of covered waves for all operating modes of the grinding wheel is directly proportional to the quality of the roughness waves on the workpiece’s work surface.
График зависимости числа накрываемых волн на обрабатываемой поверхности заготовки от числа режущих участков шлифовального круга приведен на фиг.5. Из графика видно, что с увеличением протяженности режущих участков lmax количество накрываемых волн уменьшается. Это связано с тем, что с увеличением протяженности режущих участков для обеспечения стабильной температуры шлифования увеличивается расстояние между режущими участками и заполненность шлифовального круга абразивным материалом уменьшается (см. табл.1). С другой стороны, при увеличении протяженности режущего участка шлифовального круга растет число накрываемых им волн (фиг.6), что может увеличить точность процесса шлифования.The graph of the number of covered waves on the workpiece surface on the number of cutting sections of the grinding wheel is shown in Fig.5. The graph shows that with an increase in the length of the cutting sections l max the number of covered waves decreases. This is due to the fact that with an increase in the length of the cutting sections to ensure a stable grinding temperature, the distance between the cutting sections increases and the filling of the grinding wheel with abrasive material decreases (see table 1). On the other hand, with an increase in the length of the cutting section of the grinding wheel, the number of waves covered by it increases (Fig. 6), which can increase the accuracy of the grinding process.
Предлагаемый способ шлифования конической поверхности обеспечивает высокую размерную точность по 5 классу изготовления подшипников и точность формы в поперечном сечении детали по параметру волнистости Wz=0,1 мкм.The proposed method for grinding a conical surface provides high dimensional accuracy according to the 5th class of manufacturing bearings and shape accuracy in the cross section of the part according to the waviness parameter W z = 0.1 μm.
Claims (1)
где RНК - наружный радиус абразивного круга;
lmax - максимальная протяженность режущего участка;
δ - отношение протяженности впадины между соседними режущими участками и максимальной протяженности режущего участка (lmax). A method of grinding a conical surface, including the use of an abrasive wheel with intermittently arranged cutting sections of variable length and bringing it into contact with the product from the condition of placing a larger diameter of the product at large lengths of cutting sections of the abrasive wheel and a constant ratio of the length of the cutting sections and the portion of the workpiece interacting with them in this section, characterized in that the number of cutting sections of the abrasive wheel is selected depending on the pace Aturi saturation and the number of waves on the treated surface interacting with the cutting portions and is determined by the formula
where R NK - the outer radius of the abrasive wheel;
l max - the maximum length of the cutting section;
δ is the ratio of the length of the depression between adjacent cutting sections and the maximum length of the cutting section (l max ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011127274/02A RU2467862C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method of grinding conical surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011127274/02A RU2467862C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method of grinding conical surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2467862C1 true RU2467862C1 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011127274/02A RU2467862C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method of grinding conical surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467862C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1983001404A1 (en) * | 1981-10-24 | 1983-04-28 | Egusa, Tomoyoshi | Method of machining inner ring for conical roller bearing |
| SU1079412A1 (en) * | 1982-04-19 | 1984-03-15 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Method of grinding a surface of revolution |
| RU2053099C1 (en) * | 1992-03-16 | 1996-01-27 | Самарский государственный технический университет | Grinding process of conical surface |
| RU2300455C2 (en) * | 2005-08-09 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Built-up end abrasive disc |
-
2011
- 2011-07-01 RU RU2011127274/02A patent/RU2467862C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1983001404A1 (en) * | 1981-10-24 | 1983-04-28 | Egusa, Tomoyoshi | Method of machining inner ring for conical roller bearing |
| SU1079412A1 (en) * | 1982-04-19 | 1984-03-15 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Method of grinding a surface of revolution |
| RU2053099C1 (en) * | 1992-03-16 | 1996-01-27 | Самарский государственный технический университет | Grinding process of conical surface |
| RU2300455C2 (en) * | 2005-08-09 | 2007-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Built-up end abrasive disc |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140223708A1 (en) | Method and device for finishing work pieces | |
| JPH03504945A (en) | Methods and equipment for micromachining or microfinishing | |
| JP6625463B2 (en) | Peripheral processing apparatus for cylindrical member and method for manufacturing cylindrical member | |
| JP2014530115A (en) | Method and apparatus for finishing a workpiece | |
| RU2657263C1 (en) | Method of surface plastic deformation | |
| CN103991040B (en) | A kind of processing method of engine valve shaping CBN emery wheels | |
| EP2255924A1 (en) | Method for calibrating surfaces of stone material | |
| WO2013002371A1 (en) | Superfinishing method and superfinishing device | |
| RU2467862C1 (en) | Method of grinding conical surface | |
| JPH08318508A (en) | Method and apparatus for processing inner surface of round bamboo for raw material | |
| CN111922445B (en) | Conical honing wheel and honing tooth processing method | |
| Nadolny et al. | Design of a device for precision shaping of grinding wheel macro-and micro-geometry | |
| JP3749777B2 (en) | Equipment for grinding the end face of workpiece hole edges, especially annular faces | |
| RU2415004C1 (en) | Method of centreless ball grinding | |
| CN116099967A (en) | Thread rolling wheel set for screw rolling and processing technology thereof | |
| Nadolny | The method of assessment of the grinding wheel cutting ability in the plunge grinding | |
| KR102034484B1 (en) | Manufacturing method for tapered roller, and tapered roller bearing | |
| Oliveira et al. | Analysis of grinding strategies applied to crankshaft manufacturing | |
| RU2351454C2 (en) | Method of polishing spherical faces of tapered rolls | |
| CN106239061A (en) | Method for fine finishing with angle raceway-lip | |
| JP5903689B2 (en) | High frequency vibration internal grinding machine | |
| RU2514256C1 (en) | Method of machining complex curvilinear surfaces | |
| RU121465U1 (en) | DEVICE FOR BILATERAL GRINDING OF PARTS END | |
| RU2482952C1 (en) | Method of grinding | |
| KR101563807B1 (en) | Method for working innerring-raceway of taper roller bearing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130702 |