RU2801501C1 - Processing method for hollow balls - Google Patents
Processing method for hollow balls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801501C1 RU2801501C1 RU2022132297A RU2022132297A RU2801501C1 RU 2801501 C1 RU2801501 C1 RU 2801501C1 RU 2022132297 A RU2022132297 A RU 2022132297A RU 2022132297 A RU2022132297 A RU 2022132297A RU 2801501 C1 RU2801501 C1 RU 2801501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing
- abrasive material
- balls
- chamber
- hollow balls
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке пустотелых шариков свободным абразивным материалом в машиностроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the processing of hollow balls with a free abrasive material in mechanical engineering and other industries.
Известен способ для бесцентрового шлифования пустотелых шариков на проход с угловым разворотом, при котором шарики размещают на скошенном опорном ноже и перемещают вдоль образующей шлифовального круга посредством винтовой канавки ведущего круга и использования шлифовального круга с разрядными кольцевыми канавками [Авторское свидетельство СССР № 1158330, МПК В24В 11/2, опубл. 30.05.1985].Known way for centerless grinding of hollow balls per pass with an angular turn, in which the balls are placed on a beveled support knife and moved along the generatrix of the grinding wheel by means of a helical groove of the driving circle and the use of a grinding wheel with bit annular grooves [USSR author's certificate No. 1158330, IPC V24V 11/2 , publ. May 30, 1985].
Недостатками данного способа являются: невозможность получения полной развертки сферы за один проход в связи с отсутствием углового разворота шарика и, следовательно, необходимость многопроходной обработки; применение только при предварительном шлифовании, обусловленной невысоким качеством обработанной поверхности шариков; требованием частой правки шлифовального круга.The disadvantages of this method are: the impossibility of obtaining a full sweep of the sphere in one pass due to the absence of an angular turn of the ball and, therefore, the need for multi-pass processing; use only for preliminary grinding, due to the low quality of the treated surface of the balls; the requirement for frequent dressing of the grinding wheel.
Наиболее близким заявленному способу является способ бесцентрового шлифования шариков напроход, в котором шарики размещают на скошенном опорном ноже и перемещают вдоль образующей шлифовального круга, посредством винтовой канавки ведущего круга. Шлифовальный круг имеет разрядную винтовую канавку с шириной, определяемой исходя из возможности обеспечения поворота шарика в момент потери его контакта со шлифуемой поверхностью [Патент RU 2415004, МПК В24В 11/2, опубл. 27.03.2011].The closest to the claimed method is the method of centerless grinding of balls in a pass, in which the balls are placed on a beveled support knife and moved along the generatrix of the grinding wheel, by means of a helical groove of the driving circle. The grinding wheel has a bit helical groove with a width determined on the basis of the possibility of ensuring the rotation of the ball at the time of loss of contact with the ground surface [Patent RU 2415004, IPC V24B 11/2, publ. 03/27/2011].
Недостатком данного способа являются: необходимость многопроходной обработки; требование частой правка шлифовального круга; сложность наладки технологического оборудования; использование схемы силового замыкания, ограничивающей конструктивные параметры обрабатываемых пустотелых шариков.The disadvantage of this method are: the need for multi-pass processing; the requirement for frequent dressing of the grinding wheel; the complexity of setting up technological equipment; use of a power circuit that limits the design parameters of processed hollow balls.
Задачей является разработка универсального способа серийного производства шариков, обеспечивающего повышение качества продукции и расширение технологических возможностей производства.The task is to develop a universal method for the serial production of balls, which will improve the quality of products and expand the technological capabilities of production.
Техническим результатом заявленного изобретения является универсальный и упрощенный способ обработки пустотелых шариков.The technical result of the claimed invention is a universal and simplified method for processing hollow balls.
Технический результат достигается тем, что в способе обработки пустотелых шариков зернистым абразивным материалом, при котором в качестве зернистого абразивного материала используют несвязанный абразивный материал, помещенный в цилиндрическую камеру, а обработку осуществляют в процессе независимого друг от друга вращения горизонтально установленной камеры и вложенного в нее цилиндрического барабана, выполненного с отверстиями, диаметром меньше диаметра расположенных внутри барабана пустотелых шариков, со скоростью вращения камеры, обеспечивающей образование равномерной уплотненной области абразивного материала для обработки поверхностей шариков микрорезанием. The technical result is achieved by the fact that in the method of processing hollow balls with a granular abrasive material, in which an unbound abrasive material placed in a cylindrical chamber is used as a granular abrasive material, and the processing is carried out in the process of independent rotation of a horizontally installed chamber and a cylindrical a drum made with holes with a diameter less than the diameter of the hollow balls located inside the drum, with a chamber rotation speed that ensures the formation of a uniform compacted area of abrasive material for processing the surfaces of the balls by microcutting.
Сущностью заявляемого технического решения, отличающего его от известных технических решений является обработка наружных поверхностей пустотелых шариков несвязанным абразивным материалом на основе создания стохастического контакта наружных поверхностей шариков и формируемого за счет центробежной силы уплотненного слоя абразивных частиц.The essence of the proposed technical solution, which distinguishes it from the known technical solutions, is the processing of the outer surfaces of hollow balls with an unbound abrasive material based on the creation of a stochastic contact of the outer surfaces of the balls and a compacted layer of abrasive particles formed due to centrifugal force.
Предлагаемый способ позволяет формировать качественные характеристики при обработке наружных поверхностей пустотелых шариков за счет исключения схемы силового замыкания в процессе обработки, а также расширяет технологические возможности обработки пустотелых шариков, позволяющие устанавливать рациональные параметры и режимы обработки, обеспечивающие повышение производительности. The proposed method makes it possible to form qualitative characteristics when processing the outer surfaces of hollow balls by eliminating the power circuit during processing, and also expands the technological capabilities of processing hollow balls, allowing you to set rational parameters and processing modes that increase productivity.
К технологическим параметрам и режимам процесса обработки относятся: скорости и направления (одно- или взаимно противоположно направленное) вращения барабана и камеры; относительное параллельное расположение осей барабана и камеры; внутренний диаметр камеры; диаметр и толщина стенок цилиндрической части барабана; расположение отверстий на цилиндрической поверхности барабана и их диаметр; количество одновременно обрабатываемых пустотелых шариков; состав, зернистость, количество абразивного материала.Technological parameters and modes of the processing process include: speeds and directions (uni-or mutually opposite direction) of rotation of the drum and chamber; relative parallel arrangement of the drum and chamber axes; internal diameter of the chamber; diameter and wall thickness of the cylindrical part of the drum; the location of the holes on the cylindrical surface of the drum and their diameter; the number of simultaneously processed hollow balls; composition, grain size, amount of abrasive material.
Способ позволяет повысить универсальность в части серийности изготавливаемых изделий, толщины стенок шаров (включая обработку не пустотелых шаров), материалов шаров, простоту переналадки при изготовлении шаров различного диаметра, исключить необходимость использования сложного технологического оборудования, средств технологического обеспечения, систем правки шлифовальных кругов и трудоемкие процессы их наладки и управления.The method allows to increase the versatility in terms of the serial production of manufactured products, the thickness of the walls of the balls (including the processing of non-hollow balls), the materials of the balls, the ease of readjustment in the manufacture of balls of various diameters, to eliminate the need to use complex technological equipment, technological support tools, dressing systems for grinding wheels and labor-intensive processes their setup and management.
Способ иллюстрируется схемой поперечного разреза камеры 1 с установленным внутри барабаном 2, на цилиндрической поверхности которого выполнены отверстия, и абразивным материалом 3, обрабатывающим пустотелые шарики 4. На схеме показан пример взаимно противоположного вращения камеры 1 и барабана 2.The method is illustrated by a diagram of a cross section of a chamber 1 with a drum 2 installed inside, on the cylindrical surface of which holes are made, and an abrasive material 3 that processes hollow balls 4. The diagram shows an example of mutually opposite rotation of the chamber 1 and drum 2.
Выполнение отверстий на цилиндрической поверхности барабана диаметром меньше диаметра обрабатываемых заготовок шариков обеспечивает выступ шариков за пределы наружной поверхности барабана на заданную величину. Барабан 2 с шариками (и закрытыми торцевыми поверхностями) устанавливается в камеру 1 цилиндрической формы. В камеру 1 засыпают абразивный материал 3 и закрывают камеру 1 торцевыми поверхностями. Камера 1 с барабаном 2 устанавливаются так, чтобы их оси вращения располагались горизонтально. Making holes on the cylindrical surface of the drum with a diameter less than the diameter of the processed ball blanks ensures the protrusion of the balls beyond the outer surface of the drum by a given value. Drum 2 with balls (and closed end surfaces) is installed in the chamber 1 of a cylindrical shape. Abrasive material 3 is poured into chamber 1 and chamber 1 is closed with end surfaces. Camera 1 with drum 2 are installed so that their axes of rotation are horizontal.
Барабан 1 и камера 2 приводятся во вращение в противоположных направлениях. Скорость вращения камеры 2 должна быть не ниже скорости, обеспечивающей за счет центростремительной силы, воздействующей на частицы абразивного материала (абразивные зерна) 3, прижатие их к внутренней цилиндрической поверхности камеры 1 за счет чего образуется уплотненная область абразивной среды и не ниже скорости, обеспечивающей условия микрорезания при обработке поверхностей шариков 4. Скорость вращения барабана 2 должна обеспечивать перемешивание шариков 4. Шарики 4 заполняют часть отверстий в барабане 2 и фиксируются в них за счет собственного веса, центростремительной силы и воздействия других шариков 4, расположенных сверху.Drum 1 and chamber 2 are driven in opposite directions. The speed of rotation of the chamber 2 should not be lower than the speed that ensures, due to the centripetal force acting on the particles of the abrasive material (abrasive grains) 3, pressing them against the inner cylindrical surface of the chamber 1, due to which a compacted area of the abrasive medium is formed, and not lower than the speed providing the conditions microcutting when processing the surfaces of balls 4. The speed of rotation of the drum 2 should ensure the mixing of the balls 4. The balls 4 fill part of the holes in the drum 2 and are fixed in them due to their own weight, centripetal force and the impact of other balls 4 located on top.
Объем засыпаемого абразивного материала 3, внутренний диаметр цилиндрической поверхности камеры 1 и скорость ее вращения определяет размер слоя и степень уплотнения абразивной среды.The volume of the filled abrasive material 3, the inner diameter of the cylindrical surface of the chamber 1 and the speed of its rotation determine the size of the layer and the degree of compaction of the abrasive medium.
Диаметр наружной цилиндрической поверхности барабана 2, система распределения по его поверхности отверстий, величина выступа шариков 4 за эту поверхность, диаметр внутренней цилиндрической поверхности камеры 1 и размер формируемого уплотненного слоя абразивной среды, скорости и направления вращения барабана 2 и камеры 1 определяют площадь и характеристики контакта шариков 4 с абразивными зернами 3 и определяются задачами обработки, связанными с задаваемыми параметрами качества и производительности устройства.The diameter of the outer cylindrical surface of the drum 2, the system of distribution of holes on its surface, the size of the protrusion of the balls 4 beyond this surface, the diameter of the inner cylindrical surface of the chamber 1 and the size of the formed compacted layer of the abrasive medium, the speed and direction of rotation of the drum 2 and chamber 1 determine the area and characteristics of the contact balls 4 with abrasive grains 3 and are determined by the processing tasks associated with the specified quality and performance parameters of the device.
Пример.Example.
Обработке подвергались заготовки пустотелых шариков диаметром d=26 мм, выполненные из высокопрочной хромоникелевой стали 07Х16Н6, исходная шероховатость поверхности Rz=25 мкм.The blanks of hollow balls with a diameter of d = 26 mm, made of high-strength chromium-nickel steel 07X16H6, were subjected to processing, the initial surface roughness Rz = 25 μm.
Технологические параметры и режимы обработки:Technological parameters and processing modes:
Барабан (соосно расположенный с камерой) с внутренним диаметром D=125 мм, длиной - 300 мм, толщина стенки - 4 мм, диаметры отверстий - 24.5 мм, расстояния между центрами отверстий - 30 мм, частота вращения - 60 об/мин.A drum (coaxially located with the chamber) with an inner diameter D=125 mm, length - 300 mm, wall thickness - 4 mm, hole diameters - 24.5 mm, distance between the centers of the holes - 30 mm, rotation speed - 60 rpm.
Камера с внутренним диаметром D=190 мм, частота вращения - 1600 об/мин.Chamber with inner diameter D=190 mm, rotational speed - 1600 rpm.
Количество обрабатываемых пустотелых шариков - 162 шт.The number of processed hollow balls - 162 pcs.
Абразивный материал электрокорунд белый - А24, зернистость (ГОСТ 3647-80) - 25, объем абразивного материала - 3200 см3.Abrasive material electrocorundum white - A24, grain size (GOST 3647-80) - 25, volume of abrasive material - 3200 cm 3 .
Время обработки - 30 мин.Processing time - 30 min.
Результаты обработки: шероховатость Rz=6.3 мкм, съем металла - 40 - 45 мкм.Processing results: roughness Rz=6.3 µm, metal removal - 40 - 45 µm.
Таким образом, способ обработки пустотелых шариков несвязанным зернистым абразивным материалом, помещенным в цилиндрическую камеру, осуществляющийся в процессе независимого друг от друга вращения горизонтально установленной камеры и вложенного в нее цилиндрического барабана, выполненного с отверстиями, диаметром меньше диаметра расположенных внутри барабана пустотелых шариков, со скоростью вращения камеры, обеспечивающей образование равномерной уплотненной области абразивного материала для обработки поверхностей шариков микрорезанием, является универсальным и упрощенным способом обработки пустотелых шариков.Thus, the method of processing hollow balls with unbound granular abrasive material placed in a cylindrical chamber, carried out in the process of independent rotation of a horizontally installed chamber and a cylindrical drum inserted into it, made with holes with a diameter less than the diameter of hollow balls located inside the drum, at a speed rotation of the chamber, which ensures the formation of a uniform compacted area of abrasive material for microcutting the surfaces of balls, is a universal and simplified method for processing hollow balls.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801501C1 true RU2801501C1 (en) | 2023-08-09 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814051C1 (en) * | 2023-11-17 | 2024-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Processing method for hollow balls |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2734317A (en) * | 1956-02-14 | Technique and apparatus for making crystal spheres | ||
| SU1093496A1 (en) * | 1982-11-09 | 1984-05-23 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Ball-machining apparatus |
| SU1191263A2 (en) * | 1983-11-05 | 1985-11-15 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Device for machining balls |
| RU2415004C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Method of centreless ball grinding |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2734317A (en) * | 1956-02-14 | Technique and apparatus for making crystal spheres | ||
| SU1093496A1 (en) * | 1982-11-09 | 1984-05-23 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Ball-machining apparatus |
| SU1191263A2 (en) * | 1983-11-05 | 1985-11-15 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Device for machining balls |
| RU2415004C1 (en) * | 2009-07-13 | 2011-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Method of centreless ball grinding |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814051C1 (en) * | 2023-11-17 | 2024-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Processing method for hollow balls |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tsai et al. | A Taguchi and experimental investigation into the optimal processing conditions for the abrasive jet polishing of SKD61 mold steel | |
| DE602004010849T2 (en) | POLISHING DISC AND METHOD FOR GRINDING ROLLERS | |
| He et al. | Investigation on wear modes and mechanisms of abrasive belts in grinding of U71Mn steel | |
| RU2801501C1 (en) | Processing method for hollow balls | |
| Sun et al. | Effects of axial ultrasonic vibration on grinding quality in peripheral grinding and end grinding of ULE | |
| EP3297791B1 (en) | A method for treating toughness and hardness of drill bit buttons | |
| US7273409B2 (en) | Process for forming spherical components | |
| CN105728858B (en) | A kind of big-and-middle-sized roller gear square crossing king post system centrifugal barrel finishing method | |
| US4216629A (en) | Method and apparatus for producing balls | |
| CN108161148A (en) | The electric discharge finishing apparatus in place and method of a kind of milling head | |
| RU2707844C1 (en) | Method of surface plastic deformation | |
| RU2666205C1 (en) | Method of surface plastic deformation | |
| Azami et al. | Rotational abrasive finishing (RAF); novel design for micro/nanofinishing | |
| JP6770719B2 (en) | Polished body for barrel polishing, barrel polishing method, and manufacturing method of this polished body | |
| Strelchuk et al. | MATHEMATICAL MODELING OF THE SURFACE ROUGHNESS OF THE GRINDING WHEEL DURING STRAIGHTENING. | |
| RU2793666C1 (en) | Method for treatment of internal surfaces of bodies of rotation | |
| RU2814051C1 (en) | Processing method for hollow balls | |
| JPH0433540B2 (en) | ||
| RU2807252C1 (en) | Method for abrasive processing of cylindrical holes of parts | |
| US2655769A (en) | Lapping machine | |
| US2355345A (en) | Optical device and method of making same | |
| RU2783292C2 (en) | Installation for finishing-stripping and hardening processing | |
| RU2520169C1 (en) | Discretisation method of abrasive tool | |
| CN111571465B (en) | Hard concrete grinding disc and preparation method thereof | |
| SU994231A2 (en) | Articles processing method |