RU2082600C1 - Grinding wheel holder - Google Patents
Grinding wheel holder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082600C1 RU2082600C1 RU95102595A RU95102595A RU2082600C1 RU 2082600 C1 RU2082600 C1 RU 2082600C1 RU 95102595 A RU95102595 A RU 95102595A RU 95102595 A RU95102595 A RU 95102595A RU 2082600 C1 RU2082600 C1 RU 2082600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding wheel
- flange
- grinding
- wheel
- spherical
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к станкостроению, обработке абразивным инструментам и может быть использовано при скоростном и сверхскоростном шлифовании различных материалов во всех отраслях машиностроения. The invention relates to machine tools, processing of abrasive tools and can be used for high-speed and ultra-high-speed grinding of various materials in all engineering industries.
Известен шлифовальный круг, обеспечивающий стабильность производительности по мере его износа, высота которого изменяется прямо пропорционально диаметру. A grinding wheel is known, which ensures stability of productivity as it deteriorates, the height of which varies in direct proportion to the diameter.
Однако это не обеспечивает разгрузку круга от действия центробежных сил, увеличивающих при скоростном шлифовании. However, this does not provide unloading of the circle from the action of centrifugal forces, which increase during high-speed grinding.
Наиболее близким к изобретению является устройство для закрепления шлифовальных кругов, содержащее переходный фланец с буртиком и прижимной с коническим базовым пояском, между торцами которых размещен шлифовальный круг. Closest to the invention is a device for securing grinding wheels, comprising an adapter flange with a shoulder and a clamping flange with a tapered base belt, between the ends of which there is a grinding wheel.
Однако это устройство не обеспечивает постоянную производительность шлифовального круга по мере его износа. Производительность может уменьшиться в полтора раза при переточках до допустимого диаметра. However, this device does not provide constant grinding wheel performance as it wears. Productivity can decrease one and a half times when regrinding to an acceptable diameter.
Предлагаемое изобретение позволяет одновременно обеспечивать скоростное и сверхскоростное шлифование путем разгрузки шлифовального круга от действия центробежных сил и компенсировать потери производительности обработки из-за уменьшения диаметра шлифовального круга по мере износа увеличением амплитуды колебания зоны контакта круга с заготовкой и ширины шлифования. The present invention allows both high-speed and ultra-high-speed grinding by unloading the grinding wheel from the action of centrifugal forces and to compensate for the loss of processing performance due to a decrease in the diameter of the grinding wheel as it wears by increasing the amplitude of oscillation of the contact zone of the wheel with the workpiece and the grinding width.
Это достигается тем, что в устройстве для закрепления шлифовального круга, содержащем переходный фланец с буртиком и прижимной фланец с базовым пояском, предназначенным для взаимодействия с шлифовальным кругом, который размещен между торцами упомянутых фланцев, имеется разрезное сферическое кольцо, расположенное между базовым пояском прижимного фланца и шлифовальным кругом, при этом базовый поясок и ответная поверхность шлифовального круга выполнены сферическими. This is achieved by the fact that in the device for securing the grinding wheel containing an adapter flange with a shoulder and a pressure flange with a base belt designed to interact with the grinding wheel, which is located between the ends of the said flanges, there is a split spherical ring located between the base belt of the pressure flange and grinding wheel, while the base belt and the counter surface of the grinding wheel are made spherical.
Кроме того, внутренний торец буртика переходного фланца выполнен под углом α к плоскости, перпендикулярной оси отверстия фланца. In addition, the inner end of the flange of the transitional flange is made at an angle α to a plane perpendicular to the axis of the hole of the flange.
Кроме того, устройство снабжено шайбой, расположенной между переходным фланцем и шлифовальным кругом, при этом торцы шайбы выполнены под углом a. In addition, the device is equipped with a washer located between the adapter flange and the grinding wheel, while the ends of the washer are made at an angle a.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для закрепления изношенного шлифовального круга с максимально амплитудой колебания зоны контакта круга с заготовкой, т. е. с максимальной шириной шлифования; на фиг. 2 устройство с новым кругом, нулевой амплитудой колебания; на фиг. 3 отдельно сферическое разрезное кольцо. In FIG. 1 shows the proposed device for fixing a worn grinding wheel with a maximum amplitude of oscillation of the contact zone of the wheel with the workpiece, that is, with a maximum grinding width; in FIG. 2 device with a new circle, zero amplitude of oscillation; in FIG. 3 separately spherical split ring.
Устройство для закрепления и разгрузки шлифовальных кругов от центробежных сил состоит из переходного 1 (фиг. 1 и 2) и прижимного 2 фланцев, которые соединяются между собой винтами 3, через сферическое разрезное кольцо 4 и шайбу 5 с прокладкой 6, устанавливая и зажимая шлифовальный круг 7. A device for fixing and unloading grinding wheels from centrifugal forces consists of a transition 1 (Fig. 1 and 2) and a clamping 2 flanges that are connected together by screws 3, through a
Переходный фланец при помощи болта 8 крепится на вал шпинделя 9 станка и получает от него движение вращения. The adapter flange with the help of a
Шлифовальный круг при сборке первоначально базируется на упругий элемент 10. Для устранения дисбаланса имеются балансировочные грузики 11. The grinding wheel during assembly is initially based on the elastic element 10. To eliminate the imbalance, balancing
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При вращении круга возникают центробежные силы, которые с увеличением частоты вращения возрастают и стремятся разорвать шлифовальный круг. Разрыв шлифовального круга начинается обычно от отверстия, являющегося концентратором напряжения. When the wheel rotates, centrifugal forces arise, which increase with increasing speed and tend to break the grinding wheel. The grinding wheel rupture usually begins from the hole, which is a stress concentrator.
Для того, чтобы разгрузить наиболее нагруженную зону отверстия круга и одновременно установить и изменить амплитуду колебания зоны контакта круга с заготовкой, на прижимном фланце устройства и на круге делают сферические пояски. При сборке шлифовального круга в устройстве, за счет контакта пояска круга с пояском прижимного фланца через сферическое разрезное кольцо создается натяг, т. е. напряжения обратного разрыву знака сжимающие напряжения. In order to unload the most loaded zone of the hole of the circle and at the same time set and change the amplitude of the oscillation of the contact zone of the circle with the workpiece, spherical belts are made on the pressure flange of the device and on the circle. When assembling the grinding wheel in the device, due to the contact of the circle of the wheel with the belt of the clamping flange through a spherical split ring, an interference is created, i.e., stresses that are opposite to the sign break, compressive stresses.
Сферический поясок с высотой h (фиг. 2) по длине окружности диаметра Dn (фиг. 1) сферы Rсф образует площадь контакта круга с разгружающим прижимным фланцем через сферическое разрезное кольцо в радиальном направлении. Площадь контакта определяется по формуле
F = 2πRсф(Rсф-h2-h1/2)(1+h), (м2), (1)
где Rсф радиус сферы, м;
h высота пояска, м;
h1 высота круга, м;
h2 зазор между кольцом и торцом круга, м.A spherical girdle with a height h (Fig. 2) along the circumference of the diameter D n (Fig. 1) of the sphere R sf forms the contact area of the circle with the unloading pressure flange through the spherical split ring in the radial direction. The contact area is determined by the formula
F = 2πR sf (R sf -h 2 -h 1/2 ) (1 + h), (m 2 ), (1)
where R sf is the radius of the sphere, m;
h belt height, m;
h 1 circle height, m;
h 2 the gap between the ring and the end of the circle, m
Величина нагрузки, снимаемая с внутренней зоны шлифовального круга, определяется по формуле
Qн= 2πRсф(Rсф-h2-h1/2)(1+h)[σсж], (H), (2)
где [σсж] допустимое напряжение материала шлифовального круга на сжатие, МПа.The amount of load removed from the inner zone of the grinding wheel is determined by the formula
Q n sp = 2πR (R sph -h 2 -h 1/2) (1 + h) [σ SJ], (H), (2)
where [σ Sg ] allowable stress of the material of the grinding wheel for compression, MPa.
Дополнительная сила сцепления по границе сферического пояска круга определяется по формуле
Qg= πDgh1[σp], (H), (3)
где Dg диаметр сферического пояска шлифовального круга, м;
h1 рабочая высота круга, м;
[σp] допускаемое напряжение на разрыв материала шлифовального круга, МПа.The additional adhesion force along the boundary of the spherical circle of the circle is determined by the formula
Q g = πD g h 1 [σ p ], (H), (3)
where D g the diameter of the spherical belt of the grinding wheel, m;
h 1 working circle height, m;
[σ p ] the allowable tensile stress of the grinding wheel material, MPa.
Величины Dg, Dn и h определяют запас прочности шлифовального круга. С их увеличением, коэффициент запаса прочности круга увеличивается.The values of D g , D n and h determine the margin of safety of the grinding wheel. With their increase, the safety factor of the circle increases.
Таким образом, напряжение, возникающее при вращении шлифовального круга, воспринимается опорно-сферическим пояском прижимного фланца через разрезное сферическое кольцо устройства. Thus, the stress arising from the rotation of the grinding wheel is perceived by the support-spherical girdle of the pressure flange through the split spherical ring of the device.
При использовании предлагаемого устройства повышается коэффициент запаса прочности шлифовального круга на разрыв, что позволяет использовать обычные шлифовальные круги при сверхвысоких скоростях шлифования. When using the proposed device increases the safety factor of the grinding wheel tensile, which allows the use of conventional grinding wheels at ultrahigh grinding speeds.
Компенсация потери производительности обработки из-за уменьшения диаметра шлифовального круга по мере износа достигается за счет поворота шлифовального круга и его оси отверстия на угол 2α к оси вращения. Этот поворот обеспечивает увеличение ширины шлифования за счет колебаний зоны контакта круга с заготовкой. Compensation for the loss of processing productivity due to a decrease in the diameter of the grinding wheel with wear is achieved by turning the grinding wheel and its axis of the hole by an angle of 2α to the axis of rotation. This rotation provides an increase in the width of the grinding due to fluctuations in the contact zone of the circle with the workpiece.
Так как внутренний торец буртика переходного фланца изготовлен под углом a (фиг. 1) к плоскости, перпендикулярной оси отверстия фланца, и торцы шайбы изготовлены под углом a, то при взаимном их повороте меняется угол наклона шлифовального круга от 0o до 2α.Since the inner end of the flange of the transitional flange is made at an angle a (Fig. 1) to a plane perpendicular to the axis of the hole in the flange, and the ends of the washer are made at an angle a, then when they are rotated mutually, the angle of inclination of the grinding wheel changes from 0 o to 2α.
Ширина шлифования Bк (фиг. 1) круга должна увеличиваться прямо пропорционально уменьшению его диаметра D за счет увеличения угла наклона 2α и амплитуды колебания Aк по соотношению
B const/D (4)
от начальной высоты Bн круга до ширины Bк к диаметру допустимого износа круга,
где B текущее значение ширины шлифования, изменяющееся от Bн до Bк;
D текущее значение диаметра круга, изменяющееся до Dn до Dд.The grinding width B to (Fig. 1) of the wheel should increase in direct proportion to a decrease in its diameter D due to an increase in the angle of inclination 2α and the amplitude of the oscillations A to in the ratio
B const / D (4)
from the initial height B n of the circle to the width of B to the diameter of the allowable wear of the circle,
where B is the current value of the width of the grinding, varying from B n to B to ;
D is the current value of the diameter of the circle, varying to D n to D d
Текущее значение ширины шлифования определяется по формуле
B = D(1+2sinα) (5)
При этом компенсируется потеря производительности от уменьшения скорости резания за счет увеличения длины линии контакта круга с обрабатываемой заготовкой.The current value of the grinding width is determined by the formula
B = D (1 + 2sinα) (5)
This compensates for the loss of productivity from a decrease in cutting speed by increasing the length of the line of contact of the circle with the workpiece.
Это осциллирующее колебательное движение зоны резания способствует снижению температурного режима при скоростном шлифовании, особенно закаленных сталей, что, в свою очередь, повышает качество обработки. This oscillating oscillating movement of the cutting zone helps to reduce the temperature regime during high-speed grinding, especially of hardened steels, which, in turn, improves the quality of processing.
Проведены сравнительные испытания круга ПП 600 х 100 х 305 с характеристиками 14А40 СМ2 6К6 и круга с аналогичными характеристиками, закрепленного в предлагаемом устройстве и имеющего осциллирующее движение зоны контакта. Comparative tests of the PP circle 600 x 100 x 305 with characteristics 14A40 SM2 6K6 and a circle with similar characteristics fixed in the proposed device and having oscillating motion of the contact zone were carried out.
Диаметр допустимого износа Dд, который определяется способом крепления круга, для кругов диаметром 600 мм, составляет 400 мм, при этом скорость резания уменьшается до V 23 м/с при начальной скорости вращения 35 м/с, т.е. в 1,5 раза.The diameter of permissible wear D d , which is determined by the method of fastening the wheel, for wheels with a diameter of 600 mm, is 400 mm, while the cutting speed is reduced to V 23 m / s at an initial rotation speed of 35 m / s, i.e. 1.5 times.
Исходя из этого, круг закрепленный в предлагаемом устройстве должен иметь ширину резания на диаметре допустимого износа:
Bк 1,5 Bн 150 мм
и должен быть повернут на угол 2α, равный
2α = arctg((Bк-Bн)/(2Dg)) = 3°36′
По источнику [2] сравниваемый круг должен иметь на первоначальном Dн высоту Bн 100 мм, а на диаметре допустимого износа Bк 150 мм, за счет правки боковых поверхностей круга ПП 600 х 150 х 305 мм, что нерационально, т.е. заведомо занижается первоначальная высота, тем самым и занижается производительность в первоначальный период шлифования.Based on this, the circle fixed in the proposed device should have a cutting width on the diameter of allowable wear:
B to 1.5 B n 150 mm
and should be rotated by an angle 2α equal to
2α = arctan ((B to -B n ) / (2D g )) = 3 ° 36 ′
According to the source [2], the compared circle should have a height of B n of 100 mm on the initial D n and a diameter of allowable wear of B to 150 mm, due to straightening the side surfaces of the PP circle 600 x 150 x 305 mm, which is irrational, i.e. the initial height is obviously underestimated, thereby lowering the performance in the initial grinding period.
Испытания кругов проводились на круглошлифовальном станке мод. 3М151 при шлифовании образцов из стали 40Х ГОСТ 4543-71 HRCэ>50.Tests of the circles were carried out on a mod grinding machine. 3M151 when grinding samples from steel 40X GOST 4543-71 HRC e > 50.
Результаты испытаний кругов, закрепленных в предлагаемом устройстве, показали, что при снижении скорости резания за счет износа, производительность обработки и высота микронеровностей практически не изменилась по сравнению с известными [2] которые имели в 1,5 раза большую высоту, что нерационально, и указывают на целесообразность предлагаемого технического решения. The test results of the circles fixed in the proposed device showed that with a decrease in cutting speed due to wear, the processing productivity and the height of the microroughness practically did not change compared to the known ones [2] that were 1.5 times higher, which is irrational, and indicate on the appropriateness of the proposed technical solution.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95102595A RU2082600C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Grinding wheel holder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95102595A RU2082600C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Grinding wheel holder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95102595A RU95102595A (en) | 1997-01-27 |
| RU2082600C1 true RU2082600C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20165062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95102595A RU2082600C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Grinding wheel holder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2082600C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400345C2 (en) * | 2008-08-01 | 2010-09-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Universal unit for abrasive disks fastening |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9796064B2 (en) * | 2015-02-19 | 2017-10-24 | GM Global Technology Operations LLC | Quick change adapter for grinding wheels |
-
1995
- 1995-02-23 RU RU95102595A patent/RU2082600C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 569441, кл. B 24 B 45/00, 1977. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400345C2 (en) * | 2008-08-01 | 2010-09-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Universal unit for abrasive disks fastening |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95102595A (en) | 1997-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0037707B1 (en) | Grinding wheel and method of grinding | |
| US6454638B2 (en) | Machine for grinding cylindrical bearing surfaces on parts using an abrasive belt | |
| RU2082600C1 (en) | Grinding wheel holder | |
| SU1611714A1 (en) | Arrangement for securing the grinding wheel | |
| US6206766B1 (en) | Grinding wheel | |
| US3748868A (en) | Elastic coupling | |
| Doi | An experimental study on chatter vibrations in grinding operations | |
| SU774935A1 (en) | Elastic wheel | |
| CN210335553U (en) | Split type grinding disc | |
| SU1606317A1 (en) | Spindle unit for grinder | |
| RU2129948C1 (en) | Apparatus for mounting grinding wheels | |
| RU2102220C1 (en) | Device for fastening of grinding wheel | |
| SU1563942A1 (en) | Arrangement for abrasive working of flat surfaces | |
| RU2082593C1 (en) | Grinding wheel holder | |
| RU2212309C2 (en) | Device for vibration cutting | |
| RU2146600C1 (en) | Grinding wheel fastening device | |
| SU1495080A1 (en) | Contact roller | |
| US3906675A (en) | Apparatus for honing rollers | |
| Sweeney et al. | A rig to investigate both cylindrical and external grinding under steady and vibrational conditions and some preliminary results appertaining to vibrational grinding as a production technique | |
| RU2241588C1 (en) | Method of diamond-abrasive working by means of petal-type wheels | |
| RU2042494C1 (en) | Device for finishing planes | |
| SU1484647A1 (en) | Device for lapping planes | |
| Brough et al. | Achieving and monitoring high-rate centreless grinding | |
| JP2000308923A (en) | Gear polishing device | |
| RU1794630C (en) | Method of finishing parts of body of rotation-type |