[go: up one dir, main page]

RU2155661C2 - Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface - Google Patents

Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface Download PDF

Info

Publication number
RU2155661C2
RU2155661C2 RU98121673A RU98121673A RU2155661C2 RU 2155661 C2 RU2155661 C2 RU 2155661C2 RU 98121673 A RU98121673 A RU 98121673A RU 98121673 A RU98121673 A RU 98121673A RU 2155661 C2 RU2155661 C2 RU 2155661C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
wheel
intermittent
cutting
cantilever
Prior art date
Application number
RU98121673A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98121673A (en
Inventor
Ю.С. Степанов
Б.И. Афонасьев
М.Г. Подзолков
В.В. Бородин
Original Assignee
Орловский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орловский государственный технический университет filed Critical Орловский государственный технический университет
Priority to RU98121673A priority Critical patent/RU2155661C2/en
Publication of RU98121673A publication Critical patent/RU98121673A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2155661C2 publication Critical patent/RU2155661C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

FIELD: deep peripheral grinding. SUBSTANCE: method is used for deep grinding of materials predisposed to formation of defects such as burns and cracks. Grinding of surfaces is performed by wheel with intermittent and continuous operating surface. Use is made of grinding wheel with body shaped as truncated cone and with abrasive-carrying ring mounted by means of locks. Ring has roughing sections positioned on side of end faces and finishing section arranged between them. Rotation is imparted to wheel, and the latter moves with respect to article being machined. Abrasive- carrying ring is mounted on body so that roughing sections overhang above body. They are provided with intermittent operating surface and with hollows in form of through radial recesses and cantilever damping projections. In process of grinding roughing sections distribute allowance between cutting grains of damping projections uniformly due to pliability of cantilever projections and serve as roll-threading lip. Finishing section is calibrating part of wheel. Grinding method makes it possible to enlarge cutting capabilities, to enhance cutting tool strength and to extend period of wheel burnless operation due to use of intermittent grinding. EFFECT: improved quality of machined surface. 5 dwg

Description

Изобретение относится к глубинному периферийному шлифованию материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и трещин. The invention relates to deep peripheral grinding of materials susceptible to defect formation in the form of burns and cracks.

Известен способ обработки деталей абразивным кругом, имеющим зону повышенного износа и участки, не подвергнутые повышенному износу, имеющие рельеф в виде выступов, окруженных замкнутыми канавками, в условиях относительного перемещения круга и детали [1]. A known method of processing parts with an abrasive wheel having a zone of increased wear and areas not subjected to increased wear, having a relief in the form of protrusions surrounded by closed grooves, under conditions of relative movement of the circle and the part [1].

Недостатком способа является уменьшение производительности обработки и стойкости инструмента, имеющего участки с формированным быстроизнашивающимся микрорельефом. Кроме того, формирование выступов путем выкрашивания абразивных зерен резко уменьшает активную режущую способность круга и количество режущих зерен. Зерна выступов, окруженные замкнутыми канавками и лишенные связи с соседними зернами, быстро выкрашиваются из-за потери прочности связки и круг быстро теряет свои режущие свойства и размерную точность. The disadvantage of this method is the reduction in processing productivity and tool life, having areas with formed wearing microrelief. In addition, the formation of protrusions by chipping abrasive grains sharply reduces the active cutting ability of the circle and the number of cutting grains. The grains of the protrusions, surrounded by closed grooves and devoid of connection with neighboring grains, quickly crumble due to loss of strength of the ligament and the circle quickly loses its cutting properties and dimensional accuracy.

Задача изобретения - улучшение качества обработанной поверхности, повышение стойкости инструмента и производительности обработки при непрерывном процессе с сохранением преимуществ прерывистого шлифования. The objective of the invention is to improve the quality of the machined surface, increasing the tool life and processing productivity in a continuous process while maintaining the advantages of intermittent grinding.

Поставленная задача решается предлагаемым способом шлифования поверхностей кругом с прерывистой и непрерывной рабочей поверхностью, при этом шлифовальному кругу сообщают вращение и перемещение относительно обрабатываемого изделия, кроме того, используют шлифовальный круг, состоящий из корпуса в виде усеченного конуса и установленного на нем посредством фиксаторов абразивонесущего кольца, имеющего со стороны торцов черновые консольно нависающие над корпусом участки с прерывистой рабочей поверхностью и расположенный между ними чистовой участок с непрерывной рабочей поверхностью, причем прерывистая рабочая поверхность черновых участков имеет впадины в виде сквозных радиальных пазов, образующих консольные демпфирующие выступы, за счет податливости которых черновые участки равномерно распределяют припуск на шлифование между режущими зернами демпфирующих выступов и выполняют функции заборного конуса. The problem is solved by the proposed method of grinding surfaces in a circle with an intermittent and continuous working surface, while the grinding wheel is informed of the rotation and movement relative to the workpiece, in addition, they use a grinding wheel consisting of a case in the form of a truncated cone and an abrasive ring mounted on it, having, from the side of the ends, draft sections cantilever hanging over the body with a discontinuous working surface and a number located between them a commercial section with a continuous working surface, and the discontinuous working surface of the draft sections has hollows in the form of through radial grooves forming cantilever damping protrusions, due to the flexibility of which the rough sections evenly distribute the grinding allowance between the cutting grains of the damping protrusions and perform the functions of the intake cone.

На фиг. 1 показана схема распределения припуска между режущими зернами консольного демпфирующего выступа; на фиг. 2 - шлифовальный круг с прерывистой и непрерывной периферийной поверхностью, продольный разрез; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - общий вид шлифовального круга с черновыми со стороны торца и чистовыми, расположенными между ними участками; на фиг. 5 - то же, второй вариант, где пазы черновых участков расположены в шахматном порядке. In FIG. 1 shows a distribution pattern of stock between cutting grains of a cantilever damping protrusion; in FIG. 2 - grinding wheel with a discontinuous and continuous peripheral surface, a longitudinal section; in FIG. 3 is a view B in FIG. 2; in FIG. 4 is a general view of the grinding wheel with rough from the end side and the finishing, located between them sections; in FIG. 5 - the same, second option, where the grooves of the draft sections are staggered.

Обработка заготовок по предлагаемому способу производится шлифовальным кругом с прерывистым 1 и непрерывным 2 участками периферийной рабочей поверхности. При этом шлифовальный круг состоит из корпуса 3 в виде усеченного конуса с базирующей поверхностью 4, на которую установлено абразивонесущее кольцо 5, имеющее аналогичную посадочную коническую поверхность 6. Processing of blanks by the proposed method is performed by a grinding wheel with intermittent 1 and continuous 2 sections of the peripheral working surface. In this case, the grinding wheel consists of a housing 3 in the form of a truncated cone with a base surface 4, on which an abrasive bearing ring 5 is installed, having a similar landing conical surface 6.

Для закрепления абразивонесущего кольца 5 на корпусе 3 применены винты 7, которые заворачиваются в отверстия, расположенные на образующих конусов, совмещенных посадочных поверхностей корпуса и кольца. Благодаря тому что резьбовая поверхность в отверстии под винт 7 выполнена только на корпусе 3, винт 7 при его ввертывании оказывает давление на кольцо 5, производя осевое смещение последнего относительно корпуса 3. Винты снабжены шлицевыми пазами под отвертку. To fix the abrasive ring 5 on the housing 3, screws 7 are used, which are screwed into the holes located on the generatrices of the cones, the combined seating surfaces of the housing and the ring. Due to the fact that the threaded surface in the hole for the screw 7 is made only on the body 3, the screw 7 when it is screwed in exerts pressure on the ring 5, producing the axial displacement of the latter relative to the housing 3. The screws are provided with slotted grooves for the screwdriver.

Абразивонесущее кольцо 5 имеет прерывистые участки 1 периферийной рабочей поверхности, которые расположены соосно у торцов, и размещенный между ними участок 2 с непрерывной периферийной рабочей поверхностью. Посадочная поверхность 6 абразивонесущего кольца 5 расположена под участком 2 с непрерывной периферийной рабочей поверхностью, а прерывистые участки 1 периферийной рабочей поверхности кольца консольно нависают над корпусом 3. The abrasive bearing ring 5 has discontinuous sections 1 of the peripheral working surface, which are located coaxially at the ends, and placed between them section 2 with a continuous peripheral working surface. The landing surface 6 of the abrasive ring 5 is located under section 2 with a continuous peripheral working surface, and the discontinuous sections 1 of the peripheral working surface of the ring cantilever overhang the casing 3.

Прерывистые участки 1 периферийной рабочей поверхности кольца 5 имеют впадины в виде сквозных радиальных пазов 8, образующие консольные демпфирующие выступы 9, которые обеспечивают работу прерывистых участков круга в режиме демпфирования. The discontinuous sections 1 of the peripheral working surface of the ring 5 have depressions in the form of through radial grooves 8, forming cantilever damping protrusions 9, which ensure the operation of the discontinuous sections of the circle in the damping mode.

При работе круга консольные демпфирующие выступы 9, последовательно врезаясь в обрабатываемую поверхность, снимают слой 10, при этом, как следует из фиг. 1, за счет податливости консольного выступа 9 участка 1 прерывистого шлифования на величину t (глубину резания) распределение припуска между режущими зернами изменяется в сторону более равномерного распределения между собой, т.е. схема распределения припуска приближается к обыкновенному шлифованию сплошным кругом с заборным конусом, когда припуск начинает срезаться с минимальной величины до максимальной. Кроме того, прерывистые участки 1 круга при шлифовании с продольной подачей срезают весь припуск в режиме прерывистого резания, а участок 2 производит чистовую обработку и служит как калибрующая часть инструмента, которая формирует окончательно шероховатость и точность обрабатываемой поверхности. When the wheel is operating, the cantilever damping protrusions 9, successively crashing into the surface to be treated, remove the layer 10, while, as follows from FIG. 1, due to the flexibility of the cantilevered protrusion 9 of the intermittent grinding section 1 by the value t (cutting depth), the distribution of the allowance between the cutting grains changes in the direction of a more uniform distribution among themselves, i.e. the allowance distribution pattern approaches ordinary grinding in a continuous circle with a fence cone when the allowance begins to be cut from a minimum to a maximum. In addition, the intermittent sections of 1 circle when grinding with a longitudinal feed cut off the entire allowance in the intermittent cutting mode, and section 2 performs finishing and serves as a calibrating part of the tool, which forms the final roughness and accuracy of the machined surface.

Выполнение демпфирующих выступов 9 консольно в виде пружин дает возможность плавно увеличивать нагрузки на режущие зерна, расположенные на этих выступах в процессе входа чернового шлифовального участка в обрабатываемый материал, что равносильно поддержанию постоянства жесткости резания и соответственно оптимальных условий обработки как по ударам и вибрациям, так и по распределению снимаемого припуска между режущими зернами круга. The implementation of the damping protrusions 9 cantilever in the form of springs makes it possible to smoothly increase the load on the cutting grains located on these protrusions during the entry of the rough grinding section into the processed material, which is equivalent to maintaining a constant cutting rigidity and, accordingly, optimal processing conditions both for impacts and vibrations, and according to distribution of the removed allowance between the cutting grains of a circle.

Длину вылета консольного демпфирующего выступа определяют из значения наибольшего прогиба, принимаемого равным глубине резания t, по формуле
l=(3EJxt/Py)1/3,
где E - модуль продольной упругости;
Jx = ba3/12 - осевой момент инерции поперечного сечения консольного демпфирующего выступа относительно продольной оси;
b x а - размеры поперечного сечения консольного демпфирующего выступа;
Py - радиальная составляющая силы резания.
The departure length of the cantilever damping protrusion is determined from the value of the greatest deflection, taken equal to the cutting depth t, according to the formula
l = (3EJ x t / P y ) 1/3 ,
where E is the modulus of longitudinal elasticity;
J x = ba 3/12 - axial moment of inertia of the cross section of the console damping protrusion about the longitudinal axis;
bx a - cross-sectional dimensions of the cantilever damping protrusion;
P y is the radial component of the cutting force.

Прерывистое резание демпфирующими выступами участка 1 с последующей чистовой непрерывной обработкой участком 2 шлифовального круга по предлагаемому способу позволяет увеличить режимы резания и время работы круга до появления структурных изменений (прижогов) в поверхностном слое обрабатываемых деталей, уменьшить "засаливание" круга, теплонапряженность процесса шлифования, силы резания и др., что приводит к повышению качества шлифуемой поверхности. Intermittent cutting by the damping protrusions of section 1 with the subsequent continuous machining by section 2 of the grinding wheel according to the proposed method allows to increase the cutting conditions and the runtime of the wheel until structural changes (burns) occur in the surface layer of the machined parts, reduce the greasing of the wheel, heat stress of the grinding process, forces cutting, etc., which leads to an increase in the quality of the grinding surface.

Проведены сравнительные испытания известных сплошных кругов и кругов по предлагаемому техническому решению. Проводилась обработка поверхности планки шириной 110 мм; длиной 280 мм. Высота планки 20-0,05 мм; припуск на сторону 0,35 мм; параметр шероховатости Ra=1,25 мкм; материал заготовки - сталь 45 ГОСТ 4543 - 81, твердостью HRC 50. На магнитном прямоугольном столе плоскошлифовального станка мод ЗП722 устанавливались шесть заготовок (в два ряда, по три заготовки в каждом).Comparative tests of known continuous circles and circles by the proposed technical solution have been carried out. The surface of the plank was 110 mm wide; 280 mm long. The height of the strap is 20-0.05 mm; allowance on the side of 0.35 mm; roughness parameter R a = 1.25 μm; the workpiece material is steel 45 GOST 4543 - 81, hardness HRC 50. Six workpieces (in two rows, three workpieces in each) were installed on the magnetic rectangular table of the surface grinding machine model ZP722.

Шлифование проводилось по предлагаемому способу шлифовальным кругом состоящим из корпуса, изготовленного из алюминиевого сплава, и стального кольца с креплением абразивного слоя наклеиванием. Маркировка полной характеристики круга - ПП 14А 25П СМ2 6Б2 35 м/с. Диаметр нового круга 450 мм; высота (ширина) - 80 мм. Длина консольного демпфирующего выступа - l = 21 мм; размеры поперечного сечения консольного демпфирующего выступа - а x b = 5 х 20 мм; ширина впадины (паза) - 9 мм. Режимы резания: частота вращения круга при принятой окружной скорости 35 м/с - nк = 1500 мин-1; скорость движения заготовки - 16 м/мин; поперечная подача круга - 32 мм/ход стола; вертикальная подача круга на глубину на проход Stx = 0,03 мм (на реверс шлифовальной бабки). Охлаждающая жидкость - эмульсия.Grinding was carried out according to the proposed method with a grinding wheel consisting of a body made of aluminum alloy and a steel ring with an abrasive layer attached by gluing. Marking of the full circle characteristics - ПП 14А 25П СМ2 6Б2 35 m / s. The diameter of the new circle is 450 mm; height (width) - 80 mm. The length of the cantilever damping protrusion is l = 21 mm; the cross-sectional dimensions of the cantilever damping protrusion - and xb = 5 x 20 mm; the width of the cavity (groove) is 9 mm. Cutting modes: circle speed at an adopted peripheral speed of 35 m / s - n k = 1500 min -1 ; workpiece movement speed - 16 m / min; cross feed of a circle - 32 mm / table stroke; vertical feed of the circle to a depth of passage S tx = 0.03 mm (to reverse the grinding headstock). Coolant - emulsion.

Заданный параметр шероховатости Ra= l,25 мкм и размер высоты планки с необходимой точностью были достигнуты через 0,99 мин, что в два раза быстрее, чем при обычном способе шлифования.The specified roughness parameter R a = l, 25 μm and the size of the height of the strip with the required accuracy were achieved after 0.99 min, which is two times faster than with the usual grinding method.

При этом были отмечены благоприятные условия резания, виброустойчивость, минимальный нагрев заготовки. Хотя обработка проводилась при повышенной производительности съема металла, появления прижогов и микротрещин на обработанной поверхности зафиксировано не было. At the same time, favorable cutting conditions, vibration resistance, and minimal heating of the workpiece were noted. Although the treatment was carried out with increased metal removal performance, no burns and microcracks appeared on the treated surface.

Улучшились условия самозатачиваемости абразивного шлифовального круга. The self-sharpening conditions of the abrasive grinding wheel have improved.

Использование способа повысило производительность обработки минимум в 2 раза, позволило исключить операцию получистового шлифования благодаря улучшению шероховатости поверхности на 1-2 класса. Using the method increased the processing productivity by at least 2 times, eliminated the operation of semi-grinding due to the improvement of surface roughness by 1-2 classes.

При этом расход абразивного инструмента снизился на одну треть. At the same time, the consumption of an abrasive tool decreased by one third.

Заявляемый способ шлифования поверхностей кругом с прерывистой и непрерывной рабочей поверхностью позволяет:
- увеличить стойкость режущего инструмента, имеющего прерывистые участки с консольными демпфирующими выступами, которые за счет обеспечения работы в режиме демпфирования создают благоприятные условия резания;
- увеличить период бесприжоговой работы круга за счет использования эффекта прерывистого шлифования, позволяющий снизить теплонапряженность в зоне контакта с обрабатываемой поверхностью;
- повысить производительность обработки и срок службы инструмента.
The inventive method of grinding surfaces in a circle with a discontinuous and continuous working surface allows you to:
- increase the resistance of the cutting tool having discontinuous sections with cantilever damping protrusions, which, due to the provision of damping operation, create favorable cutting conditions;
- to increase the period of free running of the wheel due to the use of the effect of intermittent grinding, which allows to reduce the heat stress in the contact zone with the treated surface;
- increase processing productivity and tool life.

Источники информации
1 Авт.св. СССР N 1542788, кл. В 24 В 53/04, Бюл. N 6, 1990.
Sources of information
1 Auto USSR N 1542788, class 24 V 53/04, Bull. N 6, 1990.

Claims (1)

Способ шлифования поверхностей кругом с прерывистой и непрерывной рабочей поверхностью, отличающийся тем, что шлифовальному кругу сообщают вращение и перемещение относительно обрабатываемого изделия, при этом используют шлифовальный круг, состоящий из корпуса в виде усеченного конуса и установленного на нем посредством фиксаторов абразивонесущего кольца, имеющего со стороны торцов черновые консольно нависающие над корпусом участки с прерывистой рабочей поверхностью и расположенный между ними чистовой участок с непрерывной рабочей поверхностью, причем прерывистая рабочая поверхность черновых участков имеет впадины в виде сквозных радиальных пазов, образующих консольные демпфирующие выступы, за счет податливости которых черновые участки равномерно распределяют припуск на шлифование между режущими зернами демпфирующих выступов и выполняют функцию заборного конуса. A method of grinding surfaces in a circle with an intermittent and continuous working surface, characterized in that the grinding wheel is informed of rotation and movement relative to the workpiece, using a grinding wheel consisting of a case in the form of a truncated cone and an abrasive bearing ring mounted on it, having the ends of the draft sections cantilever overhanging over the body sections with a discontinuous working surface and the finishing section located between them with continuous working surface, the working surface roughing discontinuous portions having cavities in the form of through radial slots forming dampening projections cantilever due pliability which rough portions uniformly distributed machining allowance for grinding grains damping between the cutting ridges and the function of the intake cone.
RU98121673A 1998-11-26 1998-11-26 Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface RU2155661C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121673A RU2155661C2 (en) 1998-11-26 1998-11-26 Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121673A RU2155661C2 (en) 1998-11-26 1998-11-26 Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98121673A RU98121673A (en) 2000-08-27
RU2155661C2 true RU2155661C2 (en) 2000-09-10

Family

ID=20212886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98121673A RU2155661C2 (en) 1998-11-26 1998-11-26 Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2155661C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2188114C1 (en) * 2001-03-22 2002-08-27 Орловский государственный технический университет Combination grinding method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1346269A (en) * 1971-05-12 1974-02-06 Edenvale Eng Works Diamond and like grinding wheels
SU625915A1 (en) * 1977-03-23 1978-09-30 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Abrasive tool
SU673444A2 (en) * 1978-02-15 1979-07-15 Пермский политехнический институт Abrasive tool
SU1484662A1 (en) * 1986-12-01 1989-06-07 Proizv Ob Prirodnym Sint Almaz Abrasive tool
SU1565666A1 (en) * 1987-10-01 1990-05-23 Производственное объединение "Уралмаш" Method of grinding

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1346269A (en) * 1971-05-12 1974-02-06 Edenvale Eng Works Diamond and like grinding wheels
SU625915A1 (en) * 1977-03-23 1978-09-30 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Abrasive tool
SU673444A2 (en) * 1978-02-15 1979-07-15 Пермский политехнический институт Abrasive tool
SU1484662A1 (en) * 1986-12-01 1989-06-07 Proizv Ob Prirodnym Sint Almaz Abrasive tool
SU1565666A1 (en) * 1987-10-01 1990-05-23 Производственное объединение "Уралмаш" Method of grinding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯКИМОВ А.В. Прерывистое шлифование. - Киев-Одесса: Вища школа, 1986, с.163, рис.72. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2188114C1 (en) * 2001-03-22 2002-08-27 Орловский государственный технический университет Combination grinding method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5664991A (en) Microfinishing and roller burnishing machine
US20140223707A1 (en) Method and device for finishing work pieces
US20140223708A1 (en) Method and device for finishing work pieces
CN103998178A (en) Method and device for finishing workpieces
US7882633B2 (en) Method for machining shaft bearing seats
KR20100021984A (en) A machining method for the manufacture of a running surface on a cylinder wall of a cylinder liner of a reciprocating piston combustion engine
RU2155661C2 (en) Method of surface grinding by wheel with intermittent and continuous operating surface
RU83959U1 (en) COMBINED GRINDING HEAD
RU2120369C1 (en) Method of and diamond reamer for precision machining of holes in cylinders of internal combustion engine
RU2155123C1 (en) Honing method
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2270747C1 (en) Cone opening honing method
RU2204471C2 (en) Method for abrasive working of grooves and other surfaces
RU2267394C1 (en) Head for honing cone surfaces
RU2162400C2 (en) Method of surface grinding
RU2303511C2 (en) Planar surfaces diamond-abrasive working method with use of pulse loading
RU2205100C1 (en) Intermittent grinding method
RU2146586C1 (en) Method of grinding
RU2205744C1 (en) Builtup intermittent grinding wheel
RU2205101C1 (en) Method for making intermittent grinding wheel
Raymond et al. Sliding performance of machined grey cast iron surfaces after compliant abrasive surface polishing
RU2203174C2 (en) Buildup lengthwise-intermittent grinding wheel
RU2155124C1 (en) Head for honing inner cylindrical surface
RU2147978C1 (en) Attachment device of grinding wheel for noncontinuous machining of wheels with round teeth
RU2182068C2 (en) Method of surface grinding