RU2482952C1

RU2482952C1 - Method of grinding

Info

Publication number: RU2482952C1
Application number: RU2012102205/02A
Authority: RU
Inventors: Альберт Викторович Королев; Ольга Павловна Решетникова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Рефмашпром"; Альберт Викторович Королев
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2013-05-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machining and may be used in grinding shaped end surfaces. Grinding wheel with working end surface is revolve and fed toward part to be machined. Axes of grinding wheel and part rotation are skewed. Grinding wheel end surface is shaped to mate the shape of surface to be ground. Grinding wheel rotational axis is arranged along wheel feed direction while that of the part is located at acute angle to grinding wheel feed direction.

EFFECT: higher efficiency and precision, decreased consumption of abrasives.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области механической обработки, а точнее к операциям шлифования тороидальных торцовых поверхностей деталей типа колец упорных подшипников.The invention relates to the field of machining, and more specifically to grinding operations of toroidal end surfaces of parts such as rings of thrust bearings.

Известен способ шлифования, включающий в себя обработку тороидальных торцовых поверхностей периферией шлифовального круга дисковой формы [1].A known method of grinding, including the processing of toroidal end surfaces by the periphery of a grinding wheel of a disk shape [1].

Однако в данном способе используются круги малого диаметра, зерна шлифовального круга быстро изнашиваются, режущие кромки затупляются, происходит выкрашивание зерен, что приводит к уменьшению износостойкости инструмента, а следовательно, и снижению производительности.However, in this method, small-diameter wheels are used, the grinding wheel grains wear out quickly, the cutting edges become dull, grains are chipped, which leads to a decrease in tool wear resistance and, consequently, to a decrease in productivity.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ шлифования, при котором шлифовальному кругу с торцовой рабочей поверхностью сообщают вращение вокруг своей оси и подачу относительно детали, при этом оси вращения шлифовального круга и детали скрещивают под углом (Патент РФ №2131803) [2]. Ось вращения круга наклонена к перпендикуляру к обрабатываемой поверхности в сторону, противоположную направлению подачи. Шлифовальный круг устанавливают со смещением его оси относительно оси симметрии обрабатываемой поверхности.Closest to the proposed invention is a grinding method in which a grinding wheel with an end face is informed of a rotation around its axis and a feed relative to the part, while the rotation axis of the grinding wheel and the part are crossed at an angle (RF Patent No. 2131803) [2]. The axis of rotation of the circle is inclined to the perpendicular to the workpiece in the direction opposite to the feed direction. The grinding wheel is set with an offset of its axis relative to the axis of symmetry of the machined surface.

Недостатком данного способа являются ограниченные технологические возможности, так как он предназначен только для обработки плоских поверхностей, а также возникающие погрешности расположения обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхностей, так как шлифовальный круг в процессе шлифования перемещают в радиальном направлении от оси вращения детали.The disadvantage of this method is the limited technological capabilities, since it is intended only for processing flat surfaces, as well as the errors that occur when the surface to be machined relative to the base surfaces, since the grinding wheel is moved in the radial direction from the axis of rotation of the part during grinding.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно расширение технологических возможностей процесса шлифования, в частности обработка тороидальных торцовых поверхностей, устранение возникающих погрешностей расположения относительно базовых поверхностей и повышение качества обрабатываемой поверхности.The objective of the present invention is to remedy the noted drawbacks, namely, expanding the technological capabilities of the grinding process, in particular the processing of toroidal end surfaces, eliminating the arising errors of location relative to the base surfaces and improving the quality of the processed surface.

Технический результат заключается в обеспечении возможности обработки тороидальных поверхностей типа дорожек качения колец упорных подшипников и повышении точности и качества обработки.The technical result consists in providing the possibility of processing toroidal surfaces such as raceways of thrust bearing rings and improving the accuracy and quality of processing.

Поставленная задача достигается созданием способа шлифования, при котором шлифовальному кругу с торцовой рабочей поверхностью сообщают вращение вокруг своей оси и подачу относительно детали, при этом оси вращения шлифовального круга и детали скрещивают под углом, торцовой поверхности шлифовального круга придают форму профиля, зеркально совпадающую с формой профиля шлифуемой поверхности, ось вращения шлифовального круга устанавливают вдоль направления его рабочей подачи, а ось вращения детали устанавливают под острым углом к направлению подачи шлифовального круга.The problem is achieved by creating a grinding method in which the grinding wheel with the end face is informed about the rotation around its axis and the feed relative to the part, while the axis of rotation of the grinding wheel and the part are crossed at an angle, the end surface of the grinding wheel is given a profile shape that mirrors the shape of the profile the grinding surface, the axis of rotation of the grinding wheel is set along the direction of its working feed, and the axis of rotation of the part is set at an acute angle to eniyu feed grinding wheel.

Установка оси шлифовального круга вдоль направления его подачи в процессе шлифования обеспечивает высокую точность диаметрального размера шлифуемой поверхности, так как на этот размер не влияет износ рабочей поверхности круга. Придание торцовой поверхности шлифовального круга формы профиля, зеркально совпадающей с формой профиля обрабатываемой поверхности, позволяет получить заданный профиль и заданное качество деталей. Установка оси вращения детали под острым углом к направлению подачи шлифовального круга предохраняет круг от засаливания, позволяет снизить температуру в зоне шлифования и обеспечить высокое качество поверхности.The installation of the axis of the grinding wheel along the direction of its feed during the grinding process ensures high accuracy of the diametrical size of the grinding surface, since this size is not affected by wear on the working surface of the wheel. Giving the end surface of the grinding wheel a profile shape that coincides with the profile shape of the machined surface allows you to get a given profile and a given quality of parts. Setting the axis of rotation of the part at an acute angle to the feed direction of the grinding wheel protects the wheel from salting, reduces the temperature in the grinding zone and ensures high surface quality.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом: на фиг.1 представлена схема обработки детали по предлагаемому способу.The invention is illustrated in the drawing: figure 1 presents a diagram of the processing of parts according to the proposed method.

Способ шлифования заключается в следующем. Ось вращения детали типа кольца упорного подшипника 4 устанавливают под острым углом α к направлению подачи шлифовального круга 1, а ось шлифовального круга 1 устанавливают вдоль направления подачи S круга. Шлифовальный круг подвергают правке, в результате которой придают его рабочей поверхности 3 тороидальную форму профиля, которая является зеркальным отражением формы профиля, которую требуется получить на обрабатываемой поверхности детали.The grinding method is as follows. The axis of rotation of the thrust bearing ring type part 4 is set at an acute angle α to the feed direction of the grinding wheel 1, and the axis of the grinding wheel 1 is set along the feed direction S of the wheel. The grinding wheel is subjected to dressing, as a result of which its working surface 3 is given a toroidal profile shape, which is a mirror image of the profile shape that is required to be obtained on the workpiece surface.

В процессе шлифования деталь 4 и шлифовальный круг вращают в противоположных направлениях, осуществляют быстрый подвод шлифовального круга к обрабатываемой поверхности, а затем осуществляют врезание рабочей поверхности круга в поверхность детали с рабочей подачей S, обеспечивающей заданный размер. После достижения заданного размера детали шлифовальный круг отводят в исходное положение.In the grinding process, part 4 and the grinding wheel are rotated in opposite directions, the grinding wheel is quickly fed to the surface to be machined, and then the working surface of the wheel is incised into the surface of the part with a working feed S providing a given size. After reaching the specified size of the part, the grinding wheel is returned to its original position.

Угол α устанавливают таким образом, чтобы каждая режущая кромка абразивного инструмента в процессе вращения шлифовального круга периодически входила и выходила из контакта с обрабатываемой поверхностью 2 детали 4. Это обеспечивает очистку рабочей поверхности инструмента от стружки, способствует отводу тепла из зоны обработки и повышению производительности обработки.The angle α is set in such a way that each cutting edge of the abrasive tool periodically comes in and out of contact with the work surface 2 of part 4. During the rotation of the grinding wheel, this cleans the working surface of the tool from chips, helps to remove heat from the processing zone and increases processing productivity.

Так как ось вращения шлифовального круга установлена в направлении подачи, то износ круга не влияет на диаметр шлифуемой поверхности, что обеспечивает высокую точность обработки и возможность осуществления правки шлифовального круга после обработки нескольких деталей.Since the axis of rotation of the grinding wheel is set in the feed direction, the wear of the wheel does not affect the diameter of the surface to be grinded, which ensures high machining accuracy and the possibility of dressing the grinding wheel after processing several parts.

Предлагаемый способ шлифования реализован на модернизированном внутришлифовальном станке ТПК-125, на который устанавливали кольцо упорно-радиального подшипника верхней опоры стойки передней подвески. Обработке подвергалась дорожка качения подшипника, имеющая тороидальную форму. Ось шлифовального круга устанавливалась вдоль направления его подачи S, а обрабатываемая деталь устанавливалась в патрон бабки изделия под углом α=5-8° градусов к этому направлению. Выбор такого диапазона угла разворота оси детали обеспечивает, с одной стороны, хорошую очистку шлифовального круга от стружки и шлама, а с другой стороны, обеспечивает высокую точность формирования тороидальною профиля детали, идентичную форме профиля рабочей поверхности шлифовального круга. Торцовой поверхности абразивного инструмента придавали форму профиля дорожки качения алмазным инструментом. Связка шлифовального круга - керамическая, материал заготовки - сталь 65 Г. Частота вращения детали n=1000 об/мин, окружная скорость шлифовального круга ν=25 м/с. Обработку осуществляли в один проход. Фактически удаленный слой материала (припуск) составил 0,2 мм.The proposed grinding method is implemented on a modernized TPK-125 internal grinding machine, onto which a thrust-radial bearing ring of the upper support of the front suspension strut was mounted. The bearing race having a toroidal shape was subjected to processing. The axis of the grinding wheel was installed along the direction of its feed S, and the workpiece was installed in the headstock chuck at an angle α = 5-8 ° degrees to this direction. The choice of such a range of the angle of rotation of the axis of the part provides, on the one hand, good cleaning of the grinding wheel from chips and sludge, and on the other hand, provides high accuracy of forming the toroidal profile of the part, identical to the shape of the profile of the working surface of the grinding wheel. The end surface of the abrasive tool was shaped into a raceway profile with a diamond tool. The bonding of the grinding wheel is ceramic, the material of the workpiece is steel 65 G. The frequency of rotation of the part is n = 1000 rpm, the peripheral speed of the grinding wheel is ν = 25 m / s. Processing was carried out in one pass. The actually removed material layer (allowance) was 0.2 mm.

При этом были отмечены благоприятные условия резания, улучшились условия самозатачивания шлифовального круга, наблюдался минимальный нагрев поверхностного слоя заготовки. Появление прижогов и микротрещин на обработанной поверхности зафиксировано не было.At the same time, favorable cutting conditions were noted, the conditions for self-grinding of the grinding wheel improved, and minimal heating of the surface layer of the workpiece was observed. The appearance of burns and microcracks on the treated surface was not recorded.

После обработки производили замер радиуса и диаметр окружности дорожки качения. Результаты измерений показали, что радиус дорожки качения находится в пределах допуска, по форме профиля соответствует форме шлифовального круга. Диаметр окружности дорожки качения имеет высокую размерную точность. Это объясняется тем, что ось шлифовального круга устанавливают вдоль направления его подачи при шлифовании.After processing, the radius and circumference of the raceway were measured. The measurement results showed that the radius of the raceway is within tolerance, the shape of the profile corresponds to the shape of the grinding wheel. The circumference of the raceway has a high dimensional accuracy. This is because the axis of the grinding wheel is set along the direction of its feed during grinding.

Тем самым подтвердилась высокая эффективность предлагаемого способа шлифования.Thus, the high efficiency of the proposed grinding method was confirmed.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа шлифования заключается в следующем:The technical and economic efficiency of the proposed method of grinding is as follows:

1. Повышается точность обработки, так как шлифовальный круг перемещается только вдоль направления своей рабочей подачи.1. Increases the accuracy of processing, as the grinding wheel moves only along the direction of its working feed.

2. Гарантировано обеспечиваются заданные параметры тороидальной поверхности дорожки качения.2. The set parameters of the toroidal raceway surface are guaranteed.

3. Обеспечивается высокое качество обработки.3. High quality processing.

4. Обеспечивается высокая производительность обработки.4. Provides high processing performance.

Источники информацииInformation sources

1. Спиришесвкий А.И. Подшипники качения. / А.И.Спиришесвкий. - М: Машиностроение, 1969. - 631 с.1. Spirishesky A.I. Rolling bearings. / A.I. Spirishesky. - M: Mechanical Engineering, 1969 .-- 631 p.

2. Патент РФ №2131803. Способ шлифования длинномерных плоских изделий.2. RF patent No. 2131803. The method of grinding long flat products.

Claims

A method of grinding parts, comprising communicating to the grinding wheel with an end working surface of rotation about its axis and feeding relative to the part, while the axis of rotation of the grinding wheel and the part are crossed at an angle, characterized in that they use a grinding wheel with a profile shape of the end surface that coincides with the shape the profile of the surface to be grinded, and the axis of rotation of the grinding wheel is set along the direction of its feed, and the axis of rotation of the part is at an acute angle to the feed direction of the grinding of the circle.