SU742111A1 - Способ бескопирного шлифовани фасонных поверхностей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ВЕСКОПИРНОГО ШЛИФОВАНИЯ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1

Изобретение относитс  к механической обработке крупногабаритных фасонных тел вращени  абразивным инструментом ... .

Известен бескопирный строчечный 5 способ шлифовани  фасонных поверхностей , при котором абразивный инструмент устанавливают на шпиндель, жестко закрепленный к шарнирно подвешенному рычагу, который имеет возможность поворачиватьс  на оси шарнирного подвера в плоскости вращени  инструмента , за счет чего происходит копирование обрабатываемого фасонного профил  издели . Принудительно переме- 15 ща  вдоль криволинейной образующей шарнирный подвес рычага шлифовальной головки и прижима  внешней силой к обрабатываемой поверхности абразивный инструмент, достигают такого 20 положени , при котором последний сошлифовывает слой металла и копирует исходный профиль издели . При одновременном движении издели  относительно шарнирно подвешенного абразив- 25 ного инструмента и перемещении последнего вдоль образующей производитс  шлифование по строкам, соприкасающимс  между собой определенным образом ij . -30

Известное устройство с ма тниковой (шарнирно подвешенной ) шлифовальной головкой, работа  на принципе бескопирного способа, обеспечивает механизацию процесса шлифовани  и полировани  фасонных поверхностей, при этом абразивный инструмент вращают в одном направлении на любом участке обрабатываемой поверхности.

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что при большом диапазоне изменени  углов наклона образующей обрабатываемого профил  даже при посто нном усилии прижима инструмента ;измен етс  радиальна  составл юща  силы резани . В результате измен етс  толщина снимаемого сло  металла, {шероховатость поверхности и точность обработки.

Известен также способ бескопирного шлифовани  Фасонных поверхностей, при котором св зь между радиальной составл ющей си-лы резани  Ру , усилием прижима шлифовальной го.ловки Рпр углом наклона р, образующей издели  в точке контакта с инструментом и наклона рычага шлифовальной головки Ч описываетс  зависимостью {2

о PnpSl М

A -tg-fp-u)a-coe(p,-if)

.где. в - угол наклона профил  образук цей издели  в точке контакта с инструментом, образованный между вертикальк и касательной, проведенной к этой точке; |л - коэффициент шлифовани . Усилие прижима Pfjp определ етс  и рассмотрени  моментов сил веса головки Ч , веса инструмента Р и величин противовеса F относительно оси шарнирного подвеса рычага.

- Знак + беретс  при вршдении инструмента против часовой стрелки, - - почасовой стрелке.

Из приведенной зависимости следует , что с. изменением угла наклона профил  р , особенно в большом диапазоне , величина Ру может измен тьс  в значительных пределах. Это приводит к соответствующему изменению толщины снимаемого сло  металла и, следовательно, к ухудшению качества обработки.

Цель изобретени  - повышение точности и чистоты обработки, повышение производительности.

Поставленна  цель достигаетс  тем,что процесс шлифовани  на участке поверхности с углами наклона образующей профил  большими 45 производ т при направлении вращени  инструмента против часовой стрелки, а на участках с углами наклона образующей профил  меньшими 45

при

направлении по часовой стрелке, при этом на участке образующей, углы наклона в котором-равны 45°, прерывают контакт инструмента и производ т ровере направлени  его вращени , а угол наклона рычага шлифовальной головки поддерживают посто нным и равным 45°.

На фиг.1 изображена схема бескопирного строчечного шлифовани  внутренней поверхности фасонного тела вращени  {эллиптического днища); на фиг. 2 - схема образовани  строк при бескопирном шлифовании эллиптического днища; на фиг.З - графики изменени  радиальной составл ющей Р силы резани  в зависимости от угла наклона обрабатываемого профил  и.угла f наклона рычага шлифовальной головки при различных направлени х вращени  абразивного инструмента .

fiipH бескопирном способе шлифовани  внутренней поверхности эллиптических или сферических днищ, по строкам угол наклона профил  образуквдей днища измен етс  в пределах от 90° (фиг.1 и 2).

Сплошные линии (кривые 1-4) соответствуют направлению вращени  инструмента против часовой стрелки, пунктирные линии {кривые 5-8)- направлению вращени  по часовой

стрелке (фиг.З), при этом величина PV радиальной составл ющей силы резани  при изменении угла в пределах от 90° колеблетс  в широких предела1Х. Однако,если производить шлифование с реверсированием направлени  вращени  инструмента в определенной точке наклона криволинейной образуклцей, то можно в значительной степени нивелировать колебани  величины Ру .

При угле наклона рычага шлифовальной головки, равном 45°, и реверсировани  направлени  вращени  инструмента в точке наклона образугадей при р 45° значение Ру колеблетс  в

пределах ±5,6% от среднего значени  (кривые 2 и 7), при этом значени  величины Ру в точках образующей при р 90 равны. При других значени х углов Ч (кривые 1 и 8, 3 и 6,4

0 и 5) колебани  величины Ру с реверсом вращени  инструмента в соответствугацих точках (р, 30, р. 40 р 50° наклона профил  образующей дают большие отклонени  Р от среднего

5 значени .

Следовательно, при шлифовании с реверсом вращени  инструмента угол f наклона, рычага шлифовальной головки , равный 45°,  вл етс  оптимальным.

0 Таким образом, если при угле наклона рычага шлифовальной головки Ч 45° шлифовать участки фасонной поверхности с углами наклона образукицей в интервале 0° 4.5° с

с направлением вращени  инструмента по часовой стрелке, а участок поверхности с углами 45° (i 90 с направленйем против часовой стрелки, то колебани  среднего значени  величины Ру не превышают : 5,6%, что дл 

0 практики несущественно и можно считать Ру const.

Это касаетс  фасонных поверхностей , имеющих монотонно измен ющийс  5 угол наклона профил  в интервале от О до 90°, т.е. диапазон, изменени  угла А равен

90,

где и - угол наклона в начальной Q . точке профил  образующей ; PJ- угол й аклона в конечной

точке профил  образующей.

При обработке поверхностей с мень- ишм диапазоном изменени  углов наклона профил  образукхцей анализ графиков (фиг.З) показывает, что ка адому углу Ц наклона рычага шлифовальной головки при том или ином направлении вращени  инструмента соответствует 0 определенный интервал значени  углов , при которых изменение величины Ру минимальное. Так, например, задав допустимое изменение силы Р в пределах 10%, из графиков (фиг.З) можно 5 видеть, что этим услови м соответствуют примерно следующие интервалы значений углов р : При Ч Направление вращени  инструмента по часовой против часовой стрелке стрелки 30 30 о. 65° . 85 45 52°38° i90° 50 10° р450° 50 90 Из этих результатов следует, что дл  угла наклона рычага шлифовально головки I 45 в зависимости от направлени  вращени  инструмента имеетс  Два интервала значени  углов , при которых Ру измен етс  не более 10%. Диапазой этих интервалов равен 38° 52°, 52°. Дл  других значений углов Ч наклона рычага шлифовальной головки (, ,Ч 5(f) диапазоны соответствующих интервалов углов значительно меньше (в 1,15-1,7 раза). Поэтому обработку поверхностей, име ющих, углы наклона профил  образующей в интервалах 52° или 9 целесообразно производить при угле Ч 45® без реверса вращени  инстру мента. При этом направление вращени инструмента выбирают в зависимости от величины интервала углов в : npij вращение выбирают-по часо вой стрелке, при 38sp 4 против Если углы наклона профил  образу ющей издели  не укладываютс  в указанные интервалы, например s 7 необходим реверс вращени  инструмен та. Учитыва , что при tf 45 интерва лы 38°- 90° частично перекрывают друг друга в диапазоне изме нени  углов р-38°- 52, реверс производ т на участке образующей, имеющей углы наклона,равные 45. Изобретение целесообразно исполь зовать при бескопирном шлифовании крупногабаритных фасонных поверхнос тей, имеющих монотонно измен ющиес  углы наклона профил  образующей в общем случае от 90°. В частных случа х, если монотон но .измен ннциес  углы наклона в на-, чале и конце профил  образующей лежат в интервале , возможны два случа : углы наклона в начале образующей имеют значени  , а в конце углы наклона в начале и конце образующей имеют значени  52 или 38V 90. В первом случае следует производить реверс вращени  инструмента на участке образующей с угламинаклона ь 45°, во втором - реверс не нужен, но необходимо выбрать соответствующее направление вращени  инструмента . Методика настройки процесса шлифовани  фасонных поверхностей сводитс  к следующему: по заданному значению Ру определ ют настроечную величину радиального усили  резани  Ру:р Ру (l-0,056)j из вышеприведенной зависимости определ ют -необходимое усилие прижима РЛР инструмента к обрабатываемой поверхности при PV Pvcp. Ч 45, 0°и направлении вращени  инструмента по часовой стрелке (в знаменателе знак - или 90 (в знаменателе знак +). Таким образом, сущность .способа шлифовани  крупногабаритных .фасонных поверхностей с широким диапазоном изменени  углов наклона профил , например , эллиптических или сферических днищ химических аппаратов сводитс  к следующим переходам (приемам): абразивный инструмент, установленный на шарнирно подвешенную шлифовальную .головку, прижимают с необходимой , наперед заданной силой . к обрабатываемой поверхности в исход:ной точке {в центре днища) , а угол наклона рычага шлифовальной головки к вертикали устанавливают равным 45; ; сообщают вращение инструменту в определенном направлении; изделие привод т во вращение; принудительно перемещают шарнирный подвес со шлифовальной головкой вдоль образующей от центра издели  к периферии со строки на строку, -поддерлсива  посто нным угол наклона рычага головки, в результате чего абразивный инструмент, копиру  исходный профиль издели , производит шлифование поверхности , снима  слой металлаJ в момент положени  инструмента на участке образуквдей, углы наклона в котором равны 45, его приподнимают и производ т реверс направлени  вращени , после чего оп ть опускают на обрабатываемую поверхность и продолжают шлифование. Чтобы во врем  реверса инструмента на обрабатываемой поверхности Не осталось непрошлифованного участка I на это врем  одновременно выключают Подачу перемещени  шарнирного подвеса вдоль образующей и включсшзт ее после того, как инструмент пройдет полностью всю строку, с которой он был приподн т. в результате реверса инструмента в определенной точке и поддержани  в процессе шлифовани  посто нного угла наклона шлифовальной головки, радиальна  составл юща  силы резани.  будет :Практически посто нна  по величине, что обеспечивает повышение чистоты и точности обсаботки.

. В результате реализации изобретени , особенно при шлифовании днищ из биметалла, когда коррозионностойкий. слой имеет небольшие величины, пор дка 1-2 мм, равномерный съем минимального сло  металла по толщине повышает долговечность работы аппаратов на 1030% . С другой стороны этот способ обеспечивает равномерную шероховатость по всей поверхности шлифовального днища, что повышает качество и коррозийную стойкость издели . При э.том отпадает необходимость в ручной дошлифовке мест, имеющих чистоту ниже требуемой техническими услови ми, .т.е. повышает производительность труда.

Claims (2)

1.Патент ГДР 29515, кл.67а29, 1962. .

2.Борисович Б.Г. К вопросу проектировани  кулисных механизмов ленточно-шлифовальных станков. Извести ВУЗов, Машиностроение, 1971, W 10

Фa. ± 777777