SU1565658A1

SU1565658A1 - Cylindrical grinder

Info

Publication number: SU1565658A1
Application number: SU874288651A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Араличев; Антон Михайлович Дальский; Валерий Тимофеевич Никитич
Original assignee: Калужский филиал МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1990-05-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл прецизионной обработки особоточных деталей типа валов на круглошлифовальных станках. Цель изобретени - повышение точности обработки при круглом наружном шлифовании в широком диапазоне изменени частоты переменной составл ющей силы резани . Круглошлифовальный станок содержит винт 1 и последовательно установленные гайки 3 и 4, во внутренних расточках которых расположены электрические обмотки 5 и 6, при этом витки резьбы гаек разнонаправленно смещены относительно витков резьбы винта. Винт с гайками смонтирован в подвижной каретке 2, котора может перемещатьс относительно основани демпфера 9, закрепл емого на столе станка 21. На подвижной каретке имеютс неподвижные центры 11 и 13 дл установки обрабатываемых деталей. Во врем работы подвижна каретка 2 смещаетс под действием сил резани . В паре винт-гайка происходит смещение витков резьбы, что приводит к возникновению уравновешивающей электромагнитной силы. 1 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used for precision machining of high-precision parts such as shafts on circular grinders. The purpose of the invention is to improve the machining accuracy in round external grinding in a wide range of varying the frequency of the variable component of the cutting force. The circular grinding machine contains a screw 1 and successively installed nuts 3 and 4, in the inner bores of which electric windings 5 and 6 are located, while the threads of the nuts are multidirectionally offset relative to the turns of the screw threads. A screw with nuts is mounted in the movable carriage 2, which can move relative to the base of the damper 9 attached to the machine table 21. On the movable carriage there are fixed centers 11 and 13 for mounting the workpieces. During operation, the movable carriage 2 is displaced by the action of cutting forces. In a pair of screw-nut there is a displacement of the threads of the thread, which leads to the emergence of a balancing electromagnetic force. 1 il.

Description

Изобретение относится к области чистовой обработки деталей типа валов на круглошлифовальных станках с установкой их на неподвижные центры и может быть использовано в прецизионном станкостроении и машиностроении, а также в приборостроении.The invention relates to the field of finishing of parts such as shafts on circular grinding machines with their installation on stationary centers and can be used in precision machine tool and machine building, as well as in instrument making.

Цель изобретения — повышение точности обработки при круглом шлифовании с продольной подачей в широком диапазоне изменения сил резания.The purpose of the invention is to improve the accuracy of processing during circular grinding with longitudinal feed over a wide range of cutting forces.

На чертеже схематично представлено устройство для круглого шлифования, разрез.The drawing schematically shows a device for circular grinding, cut.

Круглошлифовальный станок содержит винт 1, неподвижно зафиксированный в осевом и угловом положениях с подвижной кареткой 2 и установленный относительно отверстий гаек 3 и 4 с диаметральным зазором. Во внутренних расточках гаек уложены электрические обмотки 5 и 6, обтекаемые током. Гайки неподвижно установлены в обойме 7 с разнонаправленным смещением их витков резьбы относительно витков' резьбы винта посредством подбора толщины прокладки 8. Обойма неподвижно крепится на основании демпфера 9, относительно которого по направляющим 10 качения вдоль оси винта может перемещаться каретка 2. На каретке 2 установлен неподвижный центр 11 и задняя бабка 12 с неподвижным центром 13. Задняя бабка 12 может изменять свое положение вдоль оси центра 11 и 13 при изменении длины шлифуемой заготовки 14, которая устанавливается в неподвижных центрах 11 и 13 относительно шлифовального круга 15. Вращение на шлифуемую деталь передается от шпинделя шлифовального станка 16, ременные передачи 17 и 18, поводок 19 и хомутик 20. Электромагнитный демпфер силы резания устанавливается и крепится на столе шлифовального станка 21, получающего продольное возвратно-поступательное перемещение от гидроцилиндра 22. ₁ The circular grinding machine contains a screw 1, fixedly fixed in axial and angular positions with a movable carriage 2 and mounted relative to the holes of the nuts 3 and 4 with a diametrical clearance. In the internal bores of the nuts, electric windings 5 and 6 are laid, streamlined by current. The nuts are fixedly mounted in the cage 7 with a multidirectional displacement of their thread turns relative to the threads' of the screw thread by selecting the thickness of the gasket 8. The clip is fixedly mounted on the base of the damper 9, relative to which the carriage 2 can be moved along the guides 10 along the axis of the screw 2. The carriage 2 is fixed the center 11 and the tailstock 12 with a fixed center 13. The tailstock 12 can change its position along the axis of the center 11 and 13 when changing the length of the grinding workpiece 14, which is installed in a fixed center ntrah 11 and 13 relative to the grinding wheel 15. The rotation to the grinding part is transmitted from the spindle of the grinding machine 16, belt drives 17 and 18, the leash 19 and the clamp 20. The electromagnetic damper of the cutting force is mounted and mounted on the table of the grinding machine 21, receiving a longitudinal reciprocating displacement from hydraulic cylinder 22. ₁

Станок работает следующим образом.The machine operates as follows.

При отсутствии продольной подачи стола витки резьбы гаек 3 и 4 разнонаправленно и симметрично смещены относительно витков резьбы винта 1. При этом величина магнитной проводимости рабочего воздушного зазора между винтом 1 и гайками 3 и 4 одинакова. Система винт—гайка находится в равновесии.In the absence of a longitudinal table feed, the threads of nuts 3 and 4 are bi-directionally and symmetrically offset relative to the threads of screw 1. Moreover, the magnetic conductivity of the working air gap between screw 1 and nuts 3 and 4 is the same. The screw-nut system is in equilibrium.

В процессе шлифования постоянная продольная составляющая силы резания, которая определяется величиной заданной продольной подачи стола станка, перемещает деталь, а следовательно, и каретку 2 на некоторую постоянную величину, равную величине относительно смещения витков резьбы винта 1 и гаек 3 и 4. При этом магнитная про- водимость рабочего воздушного зазора уменьшается для той пары винт—гайка, у которой смещение между витками резьбы увеличивается и увеличивается — для противоположной пары. Для пары винт—гайка с большим смещением их витков резьбы возникающая электромагнитная сила уравновешивает продольную составляющую сил резания, которая возникает в процессе шлифования, и силу противодействия со стороны второй гайки.During grinding, the constant longitudinal component of the cutting force, which is determined by the value of the given longitudinal feed of the machine table, moves the part, and therefore the carriage 2, by a certain constant value equal to the value relative to the displacement of the threads of the screw 1 and nuts 3 and 4. In this case, the magnetic - the conductivity of the working air gap decreases for that screw-nut pair, in which the displacement between the threads is increased and increased for the opposite pair. For a screw – nut pair with a large displacement of their thread turns, the resulting electromagnetic force balances the longitudinal component of the cutting forces that occurs during grinding and the reaction force from the side of the second nut.

Величина продольного смещения гаек 3 и 4 относительно винта 1 определяется осевой жесткостью электромагнитного поля между винтом 1 и гайками 3 и 4, расчетная величина которой ТГри заданной начальной электромагнитной силе для каждой из пар винт—гайка определяется толщиной прокладки 8 и силой тока в электрических обмотках 5 и 6, которую можно плавно изменять.The magnitude of the longitudinal displacement of nuts 3 and 4 relative to screw 1 is determined by the axial rigidity of the electromagnetic field between screw 1 and nuts 3 and 4, the calculated value of which for a given initial electromagnetic force for each screw – nut pair is determined by the thickness of the gasket 8 and the current strength in the electrical windings 5 and 6, which can be smoothly changed.

При периодически изменяющейся силе резания заготовка 14 с кареткой 2 начнут колебаться с собственной частотой относительно основания 9 вдоль направления основной продольной подачи, в противофазе по отношению к переменной составляющей силы резания, что обусловлено расчетной осевой жесткостью электромагнитного роля между винтом 1 и гайками 3 и 4. В силу влияния продольной подачи и глубины резания на силу резания, колебания каретки с обрабатываемой заготовкой демпфируют колебания заготовки и шлифовального круга в направлении, перпендикулярном к оси заготовки и, тем самым, повышают точность ее формы в поперечном сечении. При этом снижается шероховатость обрабатываемой поверхности и увеличивается производительность обработки по сравнению с обычным шлифованием.With a periodically changing cutting force, the workpiece 14 with the carriage 2 will begin to oscillate at a natural frequency relative to the base 9 along the direction of the main longitudinal feed, out of phase with respect to the variable component of the cutting force, which is due to the calculated axial stiffness of the electromagnetic role between the screw 1 and nuts 3 and 4. Due to the influence of the longitudinal feed and cutting depth on the cutting force, the vibrations of the carriage with the workpiece to be damped vibrations of the workpiece and grinding wheel in the direction perpendicular SG to the axis of the workpiece and, thereby, improve the accuracy of its shape in cross section. At the same time, the roughness of the processed surface is reduced and the processing productivity is increased in comparison with conventional grinding.

Claims

Claim

Circular grinding machine containing table, front and back headstock with fixed centers for setting the workpiece, characterized in that, in order to improve processing accuracy, the machine is equipped with a carriage installed with the possibility of longitudinal movement, on which the said centers are located, and mounted on the machine table with an electromagnetic damper cutting forces in the form of a screw fixed in the carriage in the axial and angular positions, and two identical nuts in series with grooves on the inner surface and thread multidirectional mixing screw arranged with respect to the diametral clearance, wherein each nut in the groove located electric coil.