RU2574931C1

RU2574931C1 - Device for grinding of spherical bottom of dead hole and method of grinding using this device

Info

Publication number: RU2574931C1
Application number: RU2014132317/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Комаишко; Георгий Николаевич Кулик; Константин Валерьевич Суздаль
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Дефорт"
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device contains a ball with an abrasive material connected with a drive shaft, and has a ring with an eccentric hole located with a possibility of rotation between the input to a dead hole of a part and its bottom. The drive shaft is made flexible, and passes through the eccentric hole of the ring eccentrically to the axis of the part dead hole. During grinding the ring is rotated around the axis of the part dead hole with the complete turn around the said axis.

EFFECT: increased quality of the spherical surface grinding with the assurance of uniform accuracy.

11 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов, а именно к шлифованию, и в частности к обработке методом шлифования сферического днища глухого отверстия.The invention relates to the field of metal processing, namely to grinding, and in particular to processing by grinding the spherical bottom of a blind hole.

Известны методы шлифования отверстий на внутришлифовальных станках, в том числе и глухих отверстий, не имеющих канавок для выхода инструмента (см., например, http://delta-grup.ru/bibliot/26/73.htm).Known methods for grinding holes on grinding machines, including blind holes that do not have grooves for the exit of the tool (see, for example, http://delta-grup.ru/bibliot/26/73.htm).

Известна также финишная обработка внутренних поверхностей отверстий, в том числе глухих, с помощью шлифовальных кругов на шлифовальных станках (см., например, «Справочник технолога-машиностроителя», под ред. А.Г. Косиловой, М., 1986, т. 1, стр. 415).Finishing of the internal surfaces of holes, including blind holes, is also known with the help of grinding wheels on grinding machines (see, for example, “Handbook of a machine-building engineer”, edited by A.G. Kosilova, M., 1986, v. 1 , p. 415).

Известен ряд переносных шлифовальных инструментов, например машины шлифовальные, которые также могут использоваться для финишной обработки внутренних поверхностей отверстий, в том числе глухих, в частности прямо шлифовальные машины (см., например, «Каталог электроинструмента». Балтоптторг, Санкт-Петербург, 2007, стр. 20, №REBIR TSM-1 150). Однако использование одного экземпляра указанного оборудования-инструмента и без применения при этом специального приспособления не позволяет обработать с необходимыми точностью и качеством днища глухого отверстия.A number of portable grinding tools are known, for example grinding machines, which can also be used for finishing internal surfaces of holes, including blind ones, in particular direct grinding machines (see, for example, “Power Tool Catalog.” Baltopttorg, St. Petersburg, 2007, p. 20, No.REBIR TSM-1 150). However, the use of one copy of the specified equipment-tool and without the use of special tools does not allow to process the bottom of the blind hole with the necessary accuracy and quality.

Известно и приспособление для шлифования внутренней поверхности отверстия или трубы (см., например, патент РФ №75976 на полезную модель «Приспособление для шлифования внутренней поверхности отверстия или трубы»). При этом указанное приспособление, которое обеспечивает возможность шлифования внутренней поверхности глубокого отверстия или трубы большого диаметра на всю глубину с достижением соосности внутренней поверхности отверстия и наружной поверхности обрабатываемой детали, при обработке глухого отверстия не позволяет обработать его днище с требуемыми точностями и качеством, в том числе и потому, что шлифовальный инструмент не везде одинаково подходит к сферической поверхности днища.A device for grinding the inner surface of a hole or pipe is also known (see, for example, RF patent No. 75976 for the utility model “Device for grinding the internal surface of a hole or pipe”). At the same time, the indicated device, which makes it possible to grind the inner surface of a deep hole or a large diameter pipe to the entire depth, achieving alignment of the inner surface of the hole and the outer surface of the workpiece, while processing a blind hole, does not allow processing of its bottom with the required accuracy and quality, including and because the grinding tool does not suit the spherical surface of the bottom everywhere.

Технической задачей, которую решает заявляемое изобретение, представленное в виде устройства для шлифования сферического днища глухого отверстия и способа шлифования с помощью этого устройства, является обеспечение процесса шлифования сферической поверхности днища глухого отверстия с получением равномерной точности и требуемого качества по всей этой сферической поверхности.The technical problem that the claimed invention solves, presented in the form of a device for grinding a spherical bottom of a blind hole and a grinding method using this device, is to provide a process for grinding a spherical surface of a bottom of a blind hole to obtain uniform accuracy and the required quality over this entire spherical surface.

Для решения указанной задачи предлагается устройство для шлифования сферического днища глухого отверстия, содержащее шар с абразивным материалом, соединенный с валом приводной машины, причем вал приводной машины выполнен гибким и проходит эксцентрично оси глухого отверстия через отверстие кольца, расположенного между входом и днищем глухого отверстия. При этом для придания гибкости вал приводной машины может содержать шарнир равных угловых скоростей, или карданный шарнир, кроме того, сам шар может быть выполнен из древесины с отверстием для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, и на ее поверхности может быть размещен абразивный материал требуемой зернистости, кроме того, шар может быть выполнен из пластика или композита с отверстием для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, и на ее поверхности может быть размещен абразивный материал требуемой зернистости, кроме того, шар может быть выполнен из металла с отверстием для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, и на ее поверхности может быть размещен абразивный материал требуемой зернистости. При этом в качестве абразивного материала могут быть использованы абразивная паста или абразивная шкурка с ворсистой изнаночной поверхностью, а также между поверхностью шара и абразивным материалом может быть размещена упруго-эластичная подложка, например войлок. Кроме того, для решения указанной задачи предлагается способ шлифования с помощью указанного выше устройства, заключающийся в том, что в процессе шлифования сферического днища глухого отверстия расположенное между его входом и днищем кольцо, через которое эксцентрично оси глухого отверстия проходит вал приводной машины, проворачивают вокруг оси глухого отверстия с таким расчетом, чтобы эксцентричное отверстие, выполненное в кольце, сделало бы не менее одного полного оборота вокруг оси глухого отверстия.To solve this problem, a device for grinding a spherical bottom of a blind hole is proposed, comprising a ball with abrasive material connected to the shaft of the drive machine, the shaft of the drive machine being flexible and passing eccentrically to the axis of the blind hole through the hole of the ring located between the entrance and the bottom of the blind hole. Moreover, to give flexibility, the shaft of the drive machine may comprise a joint of equal angular velocities, or a cardan joint, in addition, the ball itself may be made of wood with a hole for fixing and transmitting rotation in the axial direction, and abrasive material of the required size can be placed on its surface granularity, in addition, the ball can be made of plastic or composite with an aperture for fixing and transmitting rotation in the axial direction, and abrasive material of the required granularity can be placed on its surface In addition, the ball may be made of metal with an aperture for fixing and transmitting rotation in the axial direction, and abrasive material of the required grain size may be placed on its surface. In this case, an abrasive paste or abrasive skin with a fleecy wrong surface can be used as abrasive material, and an elastic-elastic substrate, for example felt, can be placed between the surface of the ball and the abrasive material. In addition, to solve this problem, a grinding method using the aforementioned device is proposed, which consists in the fact that during grinding of a spherical bottom of a blind hole, a ring located between its input and bottom, through which the drive machine shaft passes eccentrically to the axis of the blind hole, is rotated around the axis blind hole so that an eccentric hole made in the ring would make at least one full revolution around the axis of the blind hole.

Следует сказать, что в качестве упомянутых шарнира равных угловых скоростей и карданного шарнира могут использоваться, соответственно, известные в технической литературе шарнир равных угловых скоростей и карданный шарнир (см., например, справочник Википедия, http://wikipedia.org). Кроме того, в качестве упомянутого абразивного материала может использоваться абразивная шкурка с ворсистой изнаночной поверхностью, т.е. «липучка», а для ее крепления поверхность шара может быть обтянута или обклеена крючковатой частью ленты «контакт» (см., например, лента Вельпро, «hooh end loop»).It should be said that, as mentioned, the joint of equal angular velocities and the universal joint can be used, respectively, the joint of equal angular velocities and the universal joint known in the technical literature (see, for example, Wikipedia, http://wikipedia.org). In addition, as mentioned abrasive material can be used abrasive skin with a fleecy wrong surface, i.e. “Velcro”, and for its fastening, the surface of the ball can be covered or glued with the hooked part of the “contact” tape (see, for example, Velpro tape, “hooh end loop”).

Благодаря наличию приведенных существенных отличительных признаков устройства для шлифования сферического днища глухого отверстия и способа шлифования с помощью этого устройства обеспечивается равномерная шероховатость по всей поверхности днища глухого отверстия.Due to the presence of the above significant distinguishing features of a device for grinding a spherical bottom of a blind hole and a grinding method using this device, uniform roughness is provided over the entire surface of the bottom of a blind hole.

На фиг. 1 представлен разрез обрабатываемой детали с глухим отверстием при шлифовании его сферического днища заявляемым устройством, у которого гибкость вала приводной машины достигается с помощью шарнира равных угловых скоростей или карданного шарнира; на фиг. 2 - разрез эксцентричного кольца с проходящим через него валом приводной машины.In FIG. 1 shows a section of a workpiece with a blind hole during grinding of its spherical bottom by the claimed device, in which the flexibility of the drive machine shaft is achieved using a constant velocity joint or cardan joint; in FIG. 2 is a section through an eccentric ring with a shaft of a drive machine passing through it.

На фигурах 1 и 2 представлены: обрабатываемая деталь 1, ось вращения 2 обрабатываемой детали 1, шар 3, выполненный либо из дерева с отверстием 4 для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, либо из пластика или композита с отверстием 4 для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, либо из металла с отверстием 4 для фиксации и передачи вращения в осевом направлении, и имеющий подложку 5, например, изготовленную из войлока. Снаружи шар 3 обтянут или обклеен крючковатой частью ленты «контакт» для размещения на ней абразивного материала 6, например, выполненного в виде абразивной шкурки с ворсистой изнаночной поверхностью. В отверстие 4 на шаре 3 помещается хвостовик 7 приводной машины, соединяемый через шарнир равных угловых скоростей 8 или карданный шарнир 8 с валом 9 приводной машины, который имеет кожух 10, и проходит через эксцентричное кольцо 11 отверстием 12. Благодаря наличию шарнира равных угловых скоростей 8 или карданного шарнира 8 между хвостовиком 7 и валом 9 приводной машины шар 3 с абразивным материалом 6, ось вращения абразивного инструмента наклонена к оси 2 обрабатываемого отверстия в детали 1, образуя угол А. Это позволяет осуществить процесс шлифования на всей сферической поверхности и получить при этом равномерную точность и требуемую качество.In figures 1 and 2 presents: the workpiece 1, the axis of rotation 2 of the workpiece 1, the ball 3, made either of wood with a hole 4 for fixing and transmitting rotation in the axial direction, or of plastic or composite with a hole 4 for fixing and transmitting rotation in the axial direction, or of metal with an opening 4 for fixing and transmitting rotation in the axial direction, and having a substrate 5, for example, made of felt. Outside, the ball 3 is wrapped or pasted over with the hooked part of the “contact” tape to place abrasive material 6 on it, for example, made in the form of an abrasive skin with a fleecy wrong surface. In the hole 4 on the ball 3 is placed the shank 7 of the drive machine, connected through a constant velocity joint 8 or a cardan joint 8 to the shaft 9 of the drive machine, which has a casing 10, and passes through an eccentric ring 11 with a hole 12. Due to the presence of a constant velocity joint 8 or cardan joint 8 between the shank 7 and the shaft 9 of the drive machine ball 3 with abrasive material 6, the axis of rotation of the abrasive tool is inclined to the axis 2 of the machined hole in the part 1, forming an angle A. This allows the grinding process Niya on the entire spherical surface and get a uniform accuracy and quality required.

Процесс шлифования с помощью заявляемого устройства осуществляют следующим образом: вводят шар в отверстие, вводят в отверстие эксцентричное кольцо, не доводя шар до днища, включают вращение и производят касание шара и шлифуемой поверхности и через каждые тридцать секунд работы делают поворот эксцентричного кольца до момента, когда это кольцо сделает поворот вокруг своей оси. После этого шар отводят от шлифовальной поверхности, выключают его вращение и вытаскивают из отверстия. Производят оценку качества шлифования. При недостижении требуемых показателей заменяют абразивный материал на более мелкий и производят процедуру заново. И так до тех пор, пока не будет достигнута требуемая шероховатость.The grinding process using the inventive device is carried out as follows: insert the ball into the hole, insert the eccentric ring into the hole, without bringing the ball to the bottom, turn on the ball and touch the ball and the surface to be grinded and, after every thirty seconds of operation, rotate the eccentric ring until this ring will make a rotation around its axis. After that, the ball is diverted from the grinding surface, its rotation is turned off and pulled out of the hole. Assess the quality of grinding. If the required indicators are not achieved, replace the abrasive material with a smaller one and perform the procedure again. And so on until the required roughness is achieved.

При заявляемом способе в процессе шлифования сферического днища глухого отверстия расположенное между его входом и днищем кольцо 11, через которое эксцентрично оси 2 глухого отверстия проходит вал 9 приводной машины, проворачивают вокруг оси 2 глухого отверстия с таким расчетом, чтобы эксцентричное отверстие 12, выполненное в кольце 11, сделало бы не менее одного полного оборота вокруг оси 2 глухого отверстия.With the inventive method, in the process of grinding a spherical bottom of a blind hole, a ring 11 located between its entrance and the bottom, through which the shaft 9 of the drive machine passes eccentrically to the axis 2 of the blind hole, is turned around the axis 2 of the blind hole so that the eccentric hole 12 made in the ring 11 would make at least one complete revolution around the axis 2 of the blind hole.

Claims

1. A device for grinding a spherical bottom of a blind hole of a part, comprising a ball with abrasive material connected to a drive shaft, characterized in that it is provided with a ring having an eccentric hole and arranged to rotate between the entrance to the blind hole of the part and its bottom, while the said drive shaft, made flexible, passes through the eccentric hole of the ring eccentric to the axis of the blind hole of the part.

2. The device according to claim 1, characterized in that the said flexible drive shaft contains a hinge of equal angular velocities.

3. The device according to claim 1, characterized in that said flexible drive shaft comprises a cardan joint.

4. The device according to p. 1, characterized in that the ball is made of wood with a hole for fixing in the axial direction and transmitting rotation and with abrasive material placed on its surface of the required grain size.

5. The device according to claim 1, characterized in that the ball is made of plastic or composite with a hole for fixing and transmitting rotation in the axial direction and with abrasive material of the required grain size placed on its surface.

6. The device according to claim 1, characterized in that the ball is made of metal with a hole for fixing and transmitting rotation in the axial direction and with abrasive material placed on its surface of the required grain size.

7. The device according to claim 1, characterized in that the abrasive paste is used as an abrasive material.

8. The device according to claim 1, characterized in that the abrasive material with a fleecy wrong surface is used as the abrasive material.

9. The device according to p. 1, characterized in that between the surface of the ball and the abrasive material is placed an elastic-elastic substrate.

10. The device according to claim 9, characterized in that felt is used as an elastic-elastic substrate.

11. The method of grinding the spherical bottom of a blind hole of a part by means of the device according to claim 1, characterized in that said drive shaft is placed in an eccentric hole of the ring located between the entrance to the blind hole of the part and its bottom, while during grinding the ring is rotated around the axis of the blind openings of the part with at least one complete revolution around said axis.