RU2517671C2 - Modular grinder for hole processing - Google Patents
Modular grinder for hole processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517671C2 RU2517671C2 RU2012119624/02A RU2012119624A RU2517671C2 RU 2517671 C2 RU2517671 C2 RU 2517671C2 RU 2012119624/02 A RU2012119624/02 A RU 2012119624/02A RU 2012119624 A RU2012119624 A RU 2012119624A RU 2517671 C2 RU2517671 C2 RU 2517671C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- tool
- segments
- modules
- segment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для черновой, получистовой и чистовой абразивной или алмазной обработки заготовок из различных материалов.The invention relates to mechanical engineering and can be used at enterprises of the metalworking industry for roughing, semi-finishing and finishing abrasive or diamond processing of workpieces from various materials.
Известны режущие инструменты совмещенного цикла обработки (патент RU №2153976, патент RU 2153973, патент RU №2153967, патент RU №2275295, патент RU №2252132, патент RU №2182075), отличающиеся дополнительными механизмами или устройствами принудительной подачи режущих элементов (сегментов) для окончательного цикла обработки. Недостатком известных инструментов является низкая технологичность конструкции, обусловленная большим количеством точных деталей и сравнительно сложной их формой. Выполнение второго (окончательного) этапа шлифования осуществляется только после внешнего воздействия на инструмент неподвижным органом управления. Недостатком инструментов, выполненных в соответствии с указанными выше патентами, является также сложность замены изношенных режущих сегментов.Known cutting tools combined processing cycle (patent RU No. 2153976, patent RU 2153973, patent RU No. 2153967, patent RU No. 2275295, patent RU No. 2252132, patent RU No. 2182075), characterized by additional mechanisms or devices for the forced feeding of cutting elements (segments) for final processing cycle. A disadvantage of the known tools is the low manufacturability of the design, due to the large number of precise parts and their relatively complex shape. The second (final) grinding step is carried out only after external action on the tool by the stationary control. The disadvantage of tools made in accordance with the above patents is also the difficulty of replacing worn cutting segments.
Известен также способ и инструмент для внутреннего шлифования (Патент RU №2000101135). Вращающийся инструмент с радиально-подвижными сегментами помещают в емкость, образованную обрабатываемой поверхностью заготовки и боковыми крышками и заполненную смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ). Вращающийся инструмент раскручивает СОЖ и создает на обрабатываемой поверхности заготовки и зоне резания высокое давление СОЖ, способствующее более глубокому ее проникновению в локальные площадки контакта режущих абразивных зерен и обрабатываемой заготовки, что способствует повышению скорости отвода образующегося в зоне резания тепла.There is also a known method and tool for internal grinding (Patent RU No. 2000101135). A rotating tool with radially movable segments is placed in a container formed by the workpiece’s machined surface and side covers and filled with cutting fluid (coolant). A rotating tool spins the coolant and creates a high coolant pressure on the workpiece surface and the cutting zone, which contributes to its deeper penetration into the local contact areas of cutting abrasive grains and the workpiece, which contributes to an increase in the rate of removal of heat generated in the cutting zone.
Известен также режущий инструмент с радиально-подвижными шлифовальными сегментами (прототип) для обработки внутренних цилиндрических поверхностей (Патент RU №18057). Инструмент состоит из корпуса, в котором выполнены радиальные пазы и шлифовальных брусков, помещенных в металлическую обойму. При вращении инструмента под действием центробежной силы сегменты перемещаются по радиальным пазам и вступают в контакт с заготовкой, осуществляя снятие припуска. Схема обработки осуществляется по способу внутреннего шлифования (Патент RU №2000101135). Недостатками известного инструмента являются: низкая технологичность конструкции инструмента, обусловленная сравнительно высокой сложностью геометрической формы деталей, направляющих радиальное перемещение сегментов в процессе обработки, а также высокими требованиями к точности размеров (малые допуски) шлифовальных брусков и обойм. Недостатком известного инструмента является также сложность замены сегментов с изношенными шлифовальными брусками, которую можно реализовать лишь после полной разборки инструмента.Also known is a cutting tool with radially movable grinding segments (prototype) for processing internal cylindrical surfaces (Patent RU No. 18057). The tool consists of a body in which radial grooves and grinding bars are placed in a metal holder. When the tool rotates under the action of centrifugal force, the segments move along the radial grooves and come into contact with the workpiece, removing the allowance. The processing scheme is carried out according to the method of internal grinding (Patent RU No.2000101135). The disadvantages of the known tool are: low manufacturability of the design of the tool, due to the relatively high complexity of the geometric shape of the parts guiding the radial movement of the segments during processing, as well as high requirements for dimensional accuracy (small tolerances) of grinding bars and holders. A disadvantage of the known tool is also the difficulty of replacing segments with worn grinding bars, which can be realized only after complete disassembly of the tool.
Технический эффект, достигаемый изобретением, - повышение технологичности конструкции инструмента, упрощение замены сегментов с изношенными шлифовальными брусками и повышение производительности процесса внутреннего шлифования.The technical effect achieved by the invention is to increase the manufacturability of the tool design, simplifying the replacement of segments with worn grinding bars and increasing the productivity of the internal grinding process.
Повышение технологичности конструкции инструмента достигается тем, что инструмент выполнен в виде одинаковых в конструктивном исполнении модулей, которые жестко скреплены между собой и сцентрированы относительно оси вращения инструмента стыкуемыми поверхностями, расположенными со стороны торцов каждого модуля. Каждый из модулей состоит из корпуса, в котором выполнены радиальные отверстия, играющие роль охватывающих направляющих. В каждое радиальное отверстие корпуса вставлен сегмент, периферийный торец которого выполнен в виде платформы с закрепленным на ней шлифовальным бруском. Цилиндрическая поверхность сегмента играет роль охватываемой направляющей при радиальном перемещении сегмента в корпусе. Количество сегментов в каждом модуле изменяется от 2-х и более в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия заготовки.Improving the manufacturability of the tool design is achieved by the fact that the tool is made in the form of identical modules in design, which are rigidly fastened to each other and centered relative to the axis of rotation of the tool by abutting surfaces located on the side of the ends of each module. Each of the modules consists of a housing in which radial holes are made, which play the role of enclosing guides. A segment is inserted into each radial hole of the housing, the peripheral end of which is made in the form of a platform with a grinding bar fixed to it. The cylindrical surface of the segment plays the role of a covered guide during radial movement of the segment in the housing. The number of segments in each module varies from 2 or more depending on the diameter of the workpiece’s bore hole.
Упрощение замены сегмента с изношенным бруском достигается обеспечением свободного доступа к любому сегменту независимо от его расположения в инструменте. Для замены сегмента с изношенным бруском достаточно вывернуть штифт, ось которого расположена перпендикулярно цилиндрической направляющей.Simplification of the replacement of a segment with a worn bar is achieved by providing free access to any segment, regardless of its location in the tool. To replace a segment with a worn bar, it is enough to unscrew the pin, whose axis is perpendicular to the cylindrical guide.
Повышение производительности процесса внутреннего шлифования достигается выполнением предварительного и окончательного циклов шлифования без замены технологического оборудования.Improving the performance of the internal grinding process is achieved by performing preliminary and final grinding cycles without replacing the processing equipment.
Варьирование силы прижатия шлифовальных брусков к обрабатываемой поверхности заготовки в широких пределах достигается изменением частоты вращения инструмента и регулировочными винтами, установленными в центральное отверстие корпуса сегмента. Каждый модуль обеспечивается одним или более комплектом регулировочных винтов различной массы. Каждый комплект состоит из набора идентичных (по массе) регулировочных винтов, имеющих простую цилиндрическую форму с наружной резьбой и пазом под отвертку на одном из торцов.Variation of the pressing force of the grinding bars to the workpiece surface to be treated within a wide range is achieved by changing the tool speed and adjusting screws installed in the central hole of the segment housing. Each module is provided with one or more sets of adjusting screws of various weights. Each set consists of a set of identical (by weight) adjusting screws having a simple cylindrical shape with an external thread and a groove for a screwdriver on one of the ends.
Для исключения повреждения обрабатываемой поверхности заготовки неработающими в рассматриваемый момент времени сегментами в корпусе модуля установлено устройство, возвращающие каждый сегмент в исходное положение, при этом количество устройств равно числу сегментов. Устройство состоит из магнитных секций, расположенных на наружной цилиндрической поверхности корпуса модуля. Если величина инерционной центробежной силы, действующей на сегмент, меньше магнитных сил, создаваемых секцией из магнитного материала, то происходит перемещение сегмента с режущим бруском в радиальном направлении к оси инструмента.To exclude damage to the workpiece’s work surface, segments that were idle at the considered time, a device was installed in the module housing that returned each segment to its original position, while the number of devices is equal to the number of segments. The device consists of magnetic sections located on the outer cylindrical surface of the module housing. If the value of the inertial centrifugal force acting on the segment is less than the magnetic forces generated by the section from magnetic material, then the segment moves with the cutting bar in the radial direction to the axis of the tool.
Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - модульный шлифовальный инструмент с радиально-подвижными сегментами; фиг.2 - модуль инструмента: а) с выдвинутыми на максимальный радиус сегментами; б) с выдвинутыми на минимальный радиус сегментами; фиг.3. - сегмент.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - modular grinding tool with radially movable segments; figure 2 - the module of the tool: a) with extended to the maximum radius of the segments; b) with segments extended to the minimum radius; figure 3. - segment.
На инструментальную оправку 1 (фиг.1) устанавливают два и более идентичных по конструкции модулей 2, которые центрируются относительно оси вращения инструмента с помощью центрирующих поверхностей, расположенных на торцах каждого модуля 2 и оправки 1. В зависимости от применяемого металлорежущего оборудования и способа подачи СОЖ внутрь корпуса инструмента, установочные поверхности оправки 1 выполняются в различном исполнении. Крепление модулей 2 к оправке 1 осуществляется комплектом винтов 3, длина винтов каждого комплекта зависит от количества установленных модулей 2 в инструменте.Two or more modules 2 identical in design are mounted on the tool holder 1 (Fig. 1), which are centered relative to the axis of rotation of the tool using centering surfaces located on the ends of each module 2 and the mandrel 1. Depending on the metal-cutting equipment used and the coolant supply method inside the tool body, the mounting surfaces of the mandrel 1 are made in various designs. The fastening of the modules 2 to the mandrel 1 is carried out by a set of screws 3, the length of the screws of each set depends on the number of installed modules 2 in the tool.
Модуль шлифовального инструмента (фиг.2а) выполнен в виде цельного корпуса 4 с радиальными цилиндрическими отверстиями (охватывающие направляющие). В каждое радиальное отверстие вставлен сегмент 5. Количество сегментов 5 зависит от обрабатываемого диаметра отверстия заготовки и других конструктивных параметров инструмента. Для ограничения радиального перемещений сегмента 5, а также исключения его поворота вокруг своей оси ввинчен штифт 6 (фиг.2б), концы которого входят в радиальные пазы 7, выполненные на торцах корпуса 4. Длина паза 7 равна максимальной величине радиального перемещения сегмента 5.The grinding tool module (Fig. 2a) is made in the form of a one-
Для автоматического возвращения сегмента 5 в исходное положение (в положение со сдвинутыми на минимальный радиус сегментами (фиг.2б)) после прекращения или до начала процесса обработки, на наружной поверхности корпуса 4 жестко установлены магнитные секции 8 (фиг.2а), количество которых равно числу сегментов.To automatically return
Сквозное центральное отверстие в корпусе 4 (фиг.2а) предназначено для подачи СОЖ внутрь корпуса инструмента. Подача СОЖ в корпус инструмента осуществляется или через шпиндельную оправку, или другими устройствами и механизмами станка. При вращении инструмента СОЖ проходит через пазы 9 (фиг.2б), направляясь с высокой скоростью на обрабатываемую поверхность заготовки.A through central hole in the housing 4 (figa) is designed to supply coolant inside the tool body. Coolant is supplied to the tool body either through a spindle mandrel, or by other devices and mechanisms of the machine. When the tool rotates, the coolant passes through the grooves 9 (Fig.2b), heading at high speed to the workpiece surface being machined.
Сегмент (фиг.3) состоит из корпуса 10, на периферийном торце которого выполнена платформа для установки и закрепления шлифовальных брусков 11, штифта 12 и регулировочного винта 13. Шлифовальные бруски 11 жестко закреплены на платформе резьбовыми элементами либо с помощью клея. В последнем случае на торце корпуса 10 по периметру выполняют буртики со всех 4-х сторон, что обеспечивает фиксацию бруска 11 от смещений относительно платформы. Небольшой размер буртиков (до 5 мм) обеспечивает максимальное использование шлифовального материала, что приводит к увеличению коэффициента использования материала и ресурса работы бруска.The segment (Fig. 3) consists of a
Инструмент работает следующим образом.The tool works as follows.
После сборки модульный шлифовальный инструмент устанавливают на шпиндель внутришлифовального станка и правят рабочие поверхности шлифовальных брусков правящим алмазным инструментом. Правку осуществляют при вращении инструмента и с максимально выдвинутыми сегментами. Перед началом работы инструмент вводят в обрабатываемое отверстие заготовки так, чтобы необходимые модули оказались полностью внутри обрабатываемого отверстия. После включения подачи СОЖ внутренняя полость инструмента заполняется СОЖ. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении инструмента, СОЖ с большой скоростью выбрасывается из инструмента через радиальные пазы, выполненные в корпусе инструмента, образуя кольцо высокого давления СОЖ на обрабатываемой поверхности. При значении центробежной силы, большем магнитных сил, создаваемых магнитными секциями, рабочие поверхности шлифовальных брусков прижимаются к обрабатываемой поверхности заготовки, осуществляя снятие припуска.After assembly, the modular grinding tool is mounted on the spindle of the internal grinding machine and the working surfaces of the grinding blocks are corrected with a ruling diamond tool. Editing is carried out by rotating the tool and with the segments extended as far as possible. Before starting work, the tool is introduced into the workpiece’s machined hole so that the necessary modules are completely inside the machined hole. After turning on the coolant supply, the internal cavity of the instrument is filled with coolant. Under the action of centrifugal force arising from the rotation of the tool, the coolant is ejected from the tool at high speed through radial grooves made in the tool body, forming a high pressure coolant ring on the surface to be treated. When the value of the centrifugal force is greater than the magnetic forces created by the magnetic sections, the working surfaces of the grinding bars are pressed against the workpiece surface, removing the allowance.
Шлифовальный инструмент, состоящий из двух и более модулей, имеет различную характеристику шлифовального материала брусков каждого модуля. Модули устанавливаются относительно друг друга под углом, что обеспечивает расположение сегментов с шлифовальными брусками в «шахматном порядке» и свободный доступ к штифтам. Такая установка модулей обеспечивает также равномерное распределение теплового поля по всей поверхности заготовки и обеспечивает монтаж и демонтаж любого сегмента с шлифовальным бруском без разборки и демонтажа всего инструмента со станка (при установке двух и более модулей для каждого цикла обработки).A grinding tool consisting of two or more modules has a different characteristic of the grinding material of the bars of each module. The modules are mounted relative to each other at an angle, which ensures the location of the segments with grinding blocks in a “checkerboard pattern” and free access to the pins. This installation of modules also ensures uniform distribution of the thermal field over the entire surface of the workpiece and enables the assembly and disassembly of any segment with a grinding bar without disassembling and dismantling the entire tool from the machine (when installing two or more modules for each processing cycle).
Выполнение всех модулей в одинаковом конструктивном исполнении обеспечивает их полную взаимозаменяемость, уменьшает номенклатуру деталей, используемых в шлифовальном инструменте, а выполнение ответственных направляющих в виде типовых цилиндрических поверхностей упрощает их изготовление и сборку. Сказанное выше повышает технологичность конструкции шлифовального инструмента в целом.The execution of all modules in the same design ensures their full interchangeability, reduces the range of parts used in the grinding tool, and the implementation of critical guides in the form of typical cylindrical surfaces simplifies their manufacture and assembly. The above increases the manufacturability of the design of the grinding tool as a whole.
Рассмотрим шлифовальный инструмент, состоящий из двух модулей. Первый модуль, собираемый со стороны шпиндельной оправки, содержит шлифовальные бруски для предварительного шлифования (шлифовальный материал с большим номером зернистости и более открытой структурой и большей твердостью), а последний присоединяемый модуль - для окончательного шлифования (шлифовальный материал с меньшим номером зернистости и более плотной структурой и меньшей твердостью). Это обеспечивает выполнение комбинированной обработки отверстия на одном станке, одним инструментом, без переустановки заготовки.Consider a grinding tool consisting of two modules. The first module, assembled from the side of the spindle mandrel, contains grinding wheels for preliminary grinding (grinding material with a larger grit number and a more open structure and higher hardness), and the last module to be connected for final grinding (grinding material with a lower grit number and a denser structure) and less hardness). This ensures that the combined hole processing on one machine, one tool, without reinstalling the workpiece.
Для замены сегмента с изношенным шлифовальным бруском необходимо вывернуть штифт 6 (фиг.2б), ограничивающий радиальное перемещение сегмента, вынуть сегмент 5 (фиг.2а) с изношенным шлифовальным бруском из радиального отверстия корпуса 4, на его место установить сегмент с новым шлифовальным бруском, после чего ввернуть штифт 6. Замена любого сегмента осуществляется без снятия инструмента со шпинделя станка и без разборки инструмента независимо от местоположения сегмента в инструменте, что позволяет сократить вспомогательное время на выполнение шлифовальной операции.To replace a segment with a worn-out grinding bar, it is necessary to unscrew the pin 6 (fig.2b), restricting the radial movement of the segment, remove the segment 5 (Fig.2a) with the worn-out grinding bar from the radial hole of the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012119624/02A RU2517671C2 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Modular grinder for hole processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012119624/02A RU2517671C2 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Modular grinder for hole processing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012119624A RU2012119624A (en) | 2013-11-20 |
RU2517671C2 true RU2517671C2 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=49555064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012119624/02A RU2517671C2 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Modular grinder for hole processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517671C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2459706A1 (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-16 | Lippert H Gmbh | WHEEL FOR SIMULTANEOUS PLACING AND FINISHING OF METALS |
SU870104A1 (en) * | 1979-10-24 | 1981-10-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Made-up grinding tool |
RU2153960C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-08-10 | Открытое акционерное общество "Челябинский тракторный завод" | Diamond reamer |
RU18057U1 (en) * | 2000-08-24 | 2001-05-20 | Блурцян Давид Рафикович | COMBINED ABRASIVE TOOL |
RU2253561C1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-06-10 | Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) | Combination type grinding and honing tool |
-
2012
- 2012-05-11 RU RU2012119624/02A patent/RU2517671C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2459706A1 (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-16 | Lippert H Gmbh | WHEEL FOR SIMULTANEOUS PLACING AND FINISHING OF METALS |
SU870104A1 (en) * | 1979-10-24 | 1981-10-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации | Made-up grinding tool |
RU2153960C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-08-10 | Открытое акционерное общество "Челябинский тракторный завод" | Diamond reamer |
RU18057U1 (en) * | 2000-08-24 | 2001-05-20 | Блурцян Давид Рафикович | COMBINED ABRASIVE TOOL |
RU2253561C1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-06-10 | Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) | Combination type grinding and honing tool |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012119624A (en) | 2013-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2521545C2 (en) | Tool clamping universal system for machining centre | |
EP1543924B1 (en) | Polisher brush | |
US8944890B2 (en) | Internal gear grinding machine and dressing method for barrel-shaped threaded tool | |
US20140223708A1 (en) | Method and device for finishing work pieces | |
JP6273818B2 (en) | Polishing brush and machine tool using the same | |
CN108098475B (en) | Combined machining grinding machine for robot RV reducer pin gear shell | |
JP6059947B2 (en) | Combined processing machine and processing method | |
MX2014002383A (en) | Method and device for finishing workpieces. | |
MX2014002385A (en) | Method and device for finishing workpieces. | |
US10295039B2 (en) | Convex gear tooth edge break | |
JP2012530612A (en) | Method and apparatus for precision machining of crankshaft and camshaft | |
WO2010073943A1 (en) | Internal gear grinding machine | |
US2729919A (en) | Method and apparatus for grinding | |
KR101683593B1 (en) | Horizontal type honing working device | |
JP6269035B2 (en) | Cutting tool and machine tool using the same | |
CN105478922A (en) | Ultrasonic shaving device and application thereof | |
RU2517671C2 (en) | Modular grinder for hole processing | |
CN103358207A (en) | Universal grinding device for ball core of special coal chemical ball valve for drill lathe | |
CN110328568B (en) | Processing method for grinding end face of circular ring by using large length-diameter ratio weak-rigidity grinding rod | |
US4793039A (en) | Electronically controllable rotary transfer machine | |
CN216681608U (en) | Crankshaft flange end arc polishing tool | |
JPH10328998A (en) | Grooving device for cylinder bore and cylinder liner inner surface for internal combustion engine | |
JP2009083021A (en) | Dressing method | |
CN213592616U (en) | Worm wheel spindle mechanism | |
WO2024009520A1 (en) | Cutting blade tool and method of producing cutting blade |