SU963817A1 - Устройство дл упругого шлифовани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлообработки , преимущественно шлифованием .

Известно устройство дл  упругого шлифовани , содержащее абразивный круг, установленный на шпинделе шлифовальной бабки, и держатель детали, св занный с основанием приспособлени  упругим элементом , выполненным в виде консольно расположенного бруса 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  мала  его виброустойчивость в процессе шлифовани  из-за нелинейной зависимости силы трени  от скорости в процессе упругого шлифовани . Возникающие автоколебани  увеличивают износ абразивного круга, повышают шероховатость обработанной поверхности и снижают производительность обработки.

Известно также устройство дл  упругого шлифовани , которое содержит абразивный круг, опорный держатель и исполнительный механизм дл  сообщени  перемещений детали с его опорным держателем в направлении, перпендикул рном плоскости щлифовани , и создани  переменной прижимной силы 2.

Недостатком устройства  вл етс  его мала  виброустойчивость в процессе .шлифовани . Оно не обладает быстродействием , поскольку исполнительный механизм перемещений выполнен в виде пневматической системы, содержащей датчик и привод перемещений. Пневматическа  цепь 5 управлени  не обеспечивает изменени  нормального давлени  с частотой враще-. ни  абразивного круга, а также с частотой автоколебаний, возникающих при шлифовании . Мала  виброустойчивость обуслов-

Ш лена также тем, что перемещени  детали в этом устройстве и переменное нормальное давление не св заны с относительными колебани ми детали и шлифовального круга, возникающими в процессе шлифо15 ванн , например, с частотой, близкой к низщей собственной частоте колебаний. Вследствие этого имеютс  зоны неустойчивости процесса шлифовани  и автоколебаний . При этом круг быстро тер ет свои режущие свойства, что сужает технологические возможности обработки шлифованием - ухудшаетс  качество обработанной поверхности и снижаетс  производительность .

25 Цель изобретени   вл етс  повышение устойчивости процесса шлифовани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что предложенное устройство дл  упругого шлифовани  содержит двуплечие рычаги

30 с углом при вершине, меньшим 180°, расположенные попарно на основании и св занные с ним с помощью шарниров, размеш ,енных в вершинах углов рычагов. Однако плечо каждого рычага св зано через упругий элемент с держателем детали и опираетс  на ограничитель поворота рычага , а другим плечом рычаги поперемепно взаимодействуют с упорами, выполненными на держателе детали. При этом жесткость упругих элементов выбрана с возможностью свободных колебаний детали с низшей -парциальной частотой в системе

СПИД.

Суш;ность изобретени  по сн етс  чертежом .

Устройство содержит абразивный круг 1, установленный на -шпинделе шлифо .вальной бабки, и приспособление дл  упругой установки и креплени  детали 2. Основание 3 приспособлени  установлено на столе станка. На нем расположены попарно противоположно направленные двуплечие изогнутые рычаги 4 и 5. Каждый рычаг соединен с основанием 3 шарниром 6. Одно из плеч рычагов 4 и 5 св зано упругим элементом 7, выполненным в виде кольца, с держателем 8 детали и опираетс  на регулируемые упоры 9 и 10, ограничивающие поворот рычагов 4 и 5 относительно основани  3. С держателем 8 детали жестко св заны упоры 11 и 12. Между держателем В детали и основанием 3 создаетс  упорами 9 и 10 предварительный нат г упругих колец 7. При этом выбираютс  зазоры в шарнирах 6. Размеры и жесткость упругих .колец 7 выбраны свозможностью свободных колебаний держател  8 с деталью 2 с низшей парциальной частотой в системе СПИД.

Устройство работает следующим образом .

В процессе шлифовани  детали 2 кру гом 1 в момент -возникновени  колебаний держател  8 с деталью 2 в тангенциальном направлении рычаг 4 поворачиваетс . Рычаг 5 будет при этом неподвижным. При движении держател  8 детали в обратном направлении поворачиваетс  рычаг 5, а рычаг 4 будет неподвижным. В обоих случа х имеет место сжатие упругих колец 7, перемещение держател  8 с деталью 2 в направлении, нормальном к плоскости обработки , и увеличение нормальной силы

Ру шлифовани  на величину, пропорциональную амплитуде Zo тангенциальных колебаний , т. е.

Яу .,„ + а- (Z), где а г ,

здесь г - соотиошенче длины 1 и /2 плеч рычагов 4 и 5; Cz - жесткость колец 7. При возникновении колебаний детали 2создаетс  переменное давление между кругом 1 и деталью 2, а следовательно, и переменна  сила в плоскости шлифовани  в направлении вектора скорости резапи 

(Z) (Pyo + a/2/);(1)

зависима  от скорости и пропорциональна  абсолютному значению отклонени  2 детали 2 от устойчивого положени  в тангенциальном направлении. Эффект повышени  устойчивости процесса шлифовани  при использовании предложенного устрой ства покажем на примере динамической модели с учетом фиг. 1. Положим, что деталь 2 с держателем 8 обладает наиболее

пизкой частотой свободных колебаний в тангенциальном Z направлении. Тогда задача сводитс  к рассмотрению уравнени  движени  в тангенциальном Z направлении

mZ + C2Z + i(Z)Py 0,(2)

где т, Сч - приведенные м-асоа и ж-есткость креплени  детали 2 в устройстве;

i(Z) - коэффициент трени ; р нормальна  составл юща 

аила обработки. В общем виде коэффициент ц(2) имеет вид

i(Z) iio+|AiZ + H2Z2-fn3Z3. (3)

Уравнение (2) с учетом (1), (3) перепишем в виде

mZ-fCZ но a/Z/4-,u,Pyo Z + + - г .j-a/yoZ -f in a/Z/Z + p zo/Z/Z + ц jC/Z/Z (4)

C, Пусть Z a cosoj), if cot co -rTTlf

Тогда в соответствии с процедурой асимнтотичеакого метода из уравнени  (4) получаем условие устойчивости процесса шлифовани  при использовании предложенного устройства в виде

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для упругого шлифования, содержащее приспособление для крепления детали, включающее основание и держатель детали, и несущий упругий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости процесса шлифования, оно снабжено двуплечими рачагами, установленными на основании и свя5 занными с ним шарнирно, причем плечи рычагов расположены под углом друг к другу, при этом одно плечо -каждого рычага связано через упругий элемент с держателем детали и установлено с возможно ностью -контакта с введенным в устройство ограничителем поворота рычага, а другое плечо — с возможностью взаимодействия также с введенными в устройство упорами, закрепленными на держателе детали.