[go: up one dir, main page]

RU2130375C1 - Method of working the holes by grinding wheel - Google Patents

Method of working the holes by grinding wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2130375C1
RU2130375C1 RU98102144A RU98102144A RU2130375C1 RU 2130375 C1 RU2130375 C1 RU 2130375C1 RU 98102144 A RU98102144 A RU 98102144A RU 98102144 A RU98102144 A RU 98102144A RU 2130375 C1 RU2130375 C1 RU 2130375C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding wheel
axis
angle
spindle
grinding
Prior art date
Application number
RU98102144A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.С. Степанов
Б.И. Афонасьев
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 RU98102144A priority Critical patent/RU2130375C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2130375C1 publication Critical patent/RU2130375C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: hole is worked by grinding wheel which center is positioned on spindle axis parallel to axis of hole being worked. Grinding wheel is rotated about spindle axis, and feed motion is imparted to it. Operating surface of grinding wheel is made spherical. Grinding wheel is positioned at angle α to spindle axis, and rotary motion about axis of its own is imparted to it. Angle α is determined by formula: α = arcsin(B/D)-arccos[(D-2t)/D], where B and D are height and external diameter of grinding wheel sphere, respectively; t is depth of grinding. Installation of grinding wheel axis at angle to axis of hole being worked and to spindle axis enables variation of angle of abrasive grain position relative to surface being worked. Grains are placed at different angles to cutting surface in different angular positions of grinding wheel. Thus principle of unique trace is realized, that is subsequent abrasive grains do not get into notches-scratches of preceding grains cut earlier. EFFECT: improved quality of working. 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для размерной алмазно-абразивной обработки на финишных операциях. The invention relates to mechanical engineering and can be used for dimensional diamond abrasive processing in finishing operations.

Известна схема обработки, где используется сборный шлифовальный круг, выполненный в виде закрепленных на общем валу с осевым зазором один относительно другого и наклоненных к плоскости вращения абразивных дисков /1/. A known processing scheme, where a precast grinding wheel is used, made in the form of abrasive disks fixed to a common shaft with an axial clearance relative to one another and inclined to the plane of rotation / 1 /.

Недостатком известной схемы является невысокое качество обработки, так как абразивные зерна вращаются в параллельных плоскостях и большинство не участвуют в резании, т.к. идут вслед за режущими, максимально выступающими и работающими главным образом передними гранями. A disadvantage of the known scheme is the low quality of processing, since abrasive grains rotate in parallel planes and most do not participate in cutting, because follow cutting, maximally protruding and working mainly front edges.

В качестве прототипа выбран классический способ обработки отверстий шлифовальным кругом, диаметр которого меньше диаметра обрабатываемого отверстия, а ось шпинделя параллельна оси отверстия /2/. As a prototype, the classical method of processing holes with a grinding wheel, the diameter of which is less than the diameter of the hole being machined, and the spindle axis is parallel to the axis of the hole / 2 /, is selected.

Недостатком известной схемы является невысокое качество обработки, так как абразивные зерна работают главным образом передними гранями, вращаются в параллельных плоскостях и большинство не участвуют в резании, т.к. идут вслед за режущими, максимально выступающими. A disadvantage of the known scheme is the low quality of processing, since abrasive grains work mainly with front faces, rotate in parallel planes and most do not participate in cutting, because follow the cutting, protruding as much as possible.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей и обеспечение повышения качества обработки. The objective of the invention is the expansion of technological capabilities and ensuring improved processing quality.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом, заключающимся в том, что при данном способе шлифовальный круг, рабочая поверхность которого выполнена сферической, устанавливают под углом α к оси шпинделя и сообщают сложное движение: вращение вокруг собственной оси, движение подачи вдоль оси обрабатываемого отверстия и вращения вокруг оси шпинделя, причем угол "альфа" определяют из соотношения
α = arcsin(B/D)-arccos[(D-2t)/D],
где В и D - соответственно высота и наружный диаметр сферы шлифовального круга;
t - глубина шлифования.
The problem is achieved by the proposed method, which consists in the fact that with this method, the grinding wheel, the working surface of which is spherical, is set at an angle α to the axis of the spindle and a complex movement is reported: rotation around its own axis, feed movement along the axis of the hole being machined and rotation around the axis spindle, and the angle "alpha" is determined from the ratio
α = arcsin (B / D) -arccos [(D-2t) / D],
where B and D are respectively the height and outer diameter of the sphere of the grinding wheel;
t is the grinding depth.

Установка оси шлифовального круга под углом к оси обрабатываемого отверстия и оси шпинделя позволяет изменять угол положения абразивных зерен относительно обрабатываемой поверхности. Setting the axis of the grinding wheel at an angle to the axis of the machined hole and the axis of the spindle allows you to change the angle of the abrasive grains relative to the machined surface.

Зерна становятся под разными углами к поверхности резания при различном угловом положении шлифовального круга. Реализуется принцип неповторяемости следа, т.е. последующие абразивные зерна не попадают в ранее прорезанные риски-царапины предыдущих зерен. Способ обеспечивает возможность повышенного качества обработки, так как все режущие зерна вращаются в различных непараллельных плоскостях и работают как передними, так и боковыми гранями. The grains become at different angles to the cutting surface at different angular positions of the grinding wheel. The principle of trace repeatability, i.e. subsequent abrasive grains do not fall into previously cut risk-scratches of previous grains. The method provides the possibility of improved processing quality, since all cutting grains rotate in various non-parallel planes and work both front and side faces.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа шлифования отверстия; на фиг. 2 - устройство для осуществления способа. In FIG. 1 is a diagram of an implementation of a method for grinding a hole; in FIG. 2 - a device for implementing the method.

Геометрический центр О шлифовального круга 1 (фиг. 1) располагают на оси шпинделя устройства, причем ось шпинделя устройства параллельна оси отверстия обрабатываемой заготовки 2, как при обычном традиционном внутреннем шлифовании. Ось шлифовального круга устанавливают под углом α к оси шпинделя устройства и оси отверстия заготовки 2. Рабочую периферийную поверхность шлифовального круга 1 выполняют сферической с диаметром сферы D, равным (0,7-0,8) d3 внутреннему диаметру заготовки (для нового, вновь устанавливаемого шлифовального круга).The geometric center O of the grinding wheel 1 (Fig. 1) is located on the axis of the spindle of the device, and the axis of the spindle of the device is parallel to the axis of the hole of the workpiece 2, as in the usual conventional internal grinding. The axis of the grinding wheel is set at an angle α to the axis of the spindle of the device and the axis of the hole of the workpiece 2. The peripheral working surface of the grinding wheel 1 is spherical with a sphere diameter D equal to (0.7-0.8) d 3 the inner diameter of the workpiece (for a new, again set grinding wheel).

Угол α определяют из соотношения
α = arcsin(B/D)-arccos[(D-2t)/D],
где В и D - соответственно высота и наружный диаметр сферы шлифовального круга;
t - глубина шлифования.
The angle α is determined from the relation
α = arcsin (B / D) -arccos [(D-2t) / D],
where B and D are respectively the height and outer diameter of the sphere of the grinding wheel;
t is the grinding depth.

При меньших углах наклона оси шлифовальный круг будет работать только сферической периферийной поверхностью, что улучшает условия самозатачиваемости и точности обработки. При больших шлифовальный круг будет работать не только периферией, но и торцами, а это снижает размерную стойкость и увеличивает расход абразивного материала. At smaller angles of inclination of the axis, the grinding wheel will work only with a spherical peripheral surface, which improves the conditions of self-sharpening and machining accuracy. For large grinding wheels will work not only the periphery, but also the ends, and this reduces the dimensional stability and increases the consumption of abrasive material.

При обработке шлифовальному кругу 1 сообщают движение продольной подачи Sпр и вращение вокруг своей оси с частотой вращения n1, ось шлифовального круга совершает движение по образующей конуса с вершиной в геометрическом центре О шлифовального круга за счет сообщения ей вращения вокруг оси шпинделя устройства с частотой n2. При этом шлифовальный круг снимает припуск t, равный поперечной подаче на каждый ход или двойной ход - St.x.When processing the grinding wheel 1 reported traffic longitudinal feed S ave and rotation around its axis with the rotation speed n 1, the axis of the grinding wheel moves over the cone with vertex in the geometric center O of the grinding wheel due to posts s rotation around the device axis of the spindle with a frequency n 2 . In this case, the grinding wheel removes the allowance t equal to the transverse feed for each stroke or double stroke - S tx .

Устройство для осуществления способа содержит корпус 3, в котором в подшипниках 4 установлен шпиндель 5. С шпинделем 5 связано гибкое колесо 6 волновой передачи 7. Генератор волн 8 закреплен на приводном валу 9. Ось шейки 10 выходного конца шпинделя 5 наклонена под углом α к оси шпинделя 5. На шейке 10 на подшипниках 11 установлен шлифовальный круг 1, рабочая поверхность которого выполнена сферической. Фланец шлифовального круга 1 жестко связан с валом 12, который в свою очередь связан гибким (карданным) соединением 13 с приводным валом 9. Приводной вал 9 установлен в подшипниках 14 и 15 соответственно в крышке корпуса и шпинделя 5. The device for implementing the method comprises a housing 3 in which a spindle 5 is mounted in the bearings 4. A flexible wheel 6 of the wave transmission 7 is connected to the spindle 5. A wave generator 8 is mounted on the drive shaft 9. The axis of the neck 10 of the output end of the spindle 5 is inclined at an angle α to the axis spindle 5. On the neck 10 on the bearings 11 mounted grinding wheel 1, the working surface of which is made spherical. The flange of the grinding wheel 1 is rigidly connected with the shaft 12, which in turn is connected by a flexible (cardan) connection 13 with the drive shaft 9. The drive shaft 9 is mounted in bearings 14 and 15, respectively, in the housing cover and spindle 5.

Устройство для осуществления способа шлифования отверстий работает следующим образом. A device for implementing the method of grinding holes works as follows.

При сообщении вращения приводному валу 9 через гибкое (карданное) соединение 13 вращение передается валу 12, а от него - через фланец шлифовальному кругу 1, который свободно вращается на шейке 10. Одновременно через генератор волн 8 волновой передачи 7 вращение передается гибкому колесу 6, которое приводит во вращение шпиндель 5, на котором на шейке 10 установлен шлифовальный круг
Так как ось шейки 10 наклонена под углом к оси шпинделя 5, а гибкое (карданное) соединение 13 расположено в центре шлифовального круга 1, ось последнего совершает движение по образующей конуса с вершиной в центре шлифовального круга.
When the rotation is communicated to the drive shaft 9, through the flexible (cardan) joint 13, the rotation is transmitted to the shaft 12, and from it through the flange to the grinding wheel 1, which rotates freely on the neck 10. Simultaneously, through the wave generator 8 of the wave transmission 7, the rotation is transmitted to the flexible wheel 6, which drives the spindle 5, on which a grinding wheel is mounted on the neck 10
Since the axis of the neck 10 is inclined at an angle to the axis of the spindle 5, and the flexible (cardan) connection 13 is located in the center of the grinding wheel 1, the axis of the latter makes a movement along the generatrix of the cone with the apex in the center of the grinding wheel.

В качестве примера проводилась обработка отверстия втулки на внутришлифовальном станке мод. ЗК227В. Материал обрабатываемой заготовки Сталь 45 ГОСТ 1050-74, НВ 260, диаметр обрабатываемого отверстия 130 мм, режущий инструмент - абразивный круг ПП 100 х 20 х 32 24А25ПС25К8А. Угол наклона оси шлифовального круга α = 5o10′.
Правку нового шлифовального круга и последующие правки производили методом обтачивания алмазным карандашом с использованием специального приспособления, позволяющее получать сферическую поверхность с геометрическим центром в т. О.
As an example, the bore hole was machined on an intra grinding machine mod. ZK227V. Workpiece material Steel 45 GOST 1050-74, HB 260, diameter of the machined hole 130 mm, cutting tool - abrasive wheel PP 100 x 20 x 32 24A25PS25K8A. The angle of inclination of the axis of the grinding wheel α = 5 o 10 ′.
The dressing of a new grinding wheel and subsequent dressing were carried out by grinding with a diamond pencil using a special tool that allows you to get a spherical surface with a geometric center in T.O.

Режимы обработки: скорость заготовки V3=40,8 м/мин, n3= 100 об/мин), скорость вращения инструмента - V1=31,4 м/с, частота вращения инструмента n1=6000 об/мин, скорость вращения шпинделя устройства при передаточном отношении волновой передачи iB = 13 составляла V2 = 2,415 м/с, что соответствует частоте вращения шпинделя n2=461,54 об/мин; продольная подача Sпр = 4 мм/об заготовки, Sпоп=0,008 мм/ход. Обработку осуществляли за 35 проходов. Охлаждающая жидкость - эмульсия.Processing modes: workpiece speed V 3 = 40.8 m / min, n 3 = 100 rpm), tool rotation speed - V 1 = 31.4 m / s, tool rotation speed n 1 = 6000 r / min, speed the spindle rotation of the device with the wave gear ratio i B = 13 was V 2 = 2.415 m / s, which corresponds to the spindle speed n 2 = 461.54 rpm; longitudinal feed S ol = 4 mm / rev workpiece, S pop = 0.008 mm / stroke. Processing was carried out in 35 passes. Coolant - emulsion.

Заданный параметр шероховатости Rа = 0,63 мкм и размер отверстия с необходимой точностью были достигнуты через 0,94 мин, что в два раза быстрее, чем при обычном способе шлифования.The specified roughness parameter R a = 0.63 μm and the hole size with the necessary accuracy were achieved after 0.94 minutes, 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 на было. Отмечено наличие угла пересечения траектории движения шлифовального круга с направлением исходной шероховатости, что обуславливает сетку следов и характер микрогеометрии как при хонинговании, шлифохонинговании с наложением вибраций. 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, the appearance of burns and microcracks on the treated surface was recorded on. The presence of the angle of intersection of the trajectory of the grinding wheel with the direction of the initial roughness, which determines the trace network and the nature of the microgeometry as in honing, grinding with superposition of vibrations, is noted.

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. При этом расход абразивного инструмента снизился на 25%. 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. At the same time, the consumption of an abrasive tool decreased by 25%.

Claims (1)

Способ обработки отверстий шлифовальным кругом, центр которого располагают на оси шпинделя, параллельной оси обрабатываемого отверстия, и сообщают шлифовальному кругу вращательное движение вокруг оси шпинделя и движение подачи, отличающийся тем, что используют шлифовальный круг со сферической рабочей поверхностью, устанавливают его под углом α к оси шпинделя и сообщают кругу вращательное движение вокруг собственной оси, при этом угол α выбирают по формуле
α = arcsin(B/D)-arccos[(D-2t)/D],
где B и D - соответственно высота и наружный диаметр сферы шлифовального круга;
t - глубина шлифования.
The method of processing holes with a grinding wheel, the center of which is located on the axis of the spindle parallel to the axis of the hole being machined, and the grinding wheel is informed of a rotational movement around the axis of the spindle and a feed movement, characterized in that a grinding wheel with a spherical working surface is used, set it at an angle α to the axis spindle and tell the circle a rotational movement around its own axis, while the angle α is selected by the formula
α = arcsin (B / D) -arccos [(D-2t) / D],
where B and D are respectively the height and outer diameter of the sphere of the grinding wheel;
t is the grinding depth.
RU98102144A 1998-01-26 1998-01-26 Method of working the holes by grinding wheel RU2130375C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102144A RU2130375C1 (en) 1998-01-26 1998-01-26 Method of working the holes by grinding wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102144A RU2130375C1 (en) 1998-01-26 1998-01-26 Method of working the holes by grinding wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2130375C1 true RU2130375C1 (en) 1999-05-20

Family

ID=20201988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98102144A RU2130375C1 (en) 1998-01-26 1998-01-26 Method of working the holes by grinding wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2130375C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481081A (en) * 1966-06-03 1969-12-02 Ulvsunda Verkstaeder Ab Device in internal cylindrical grinding machines
SU1301667A1 (en) * 1981-06-01 1987-04-07 Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства Method for honing
GB2200306A (en) * 1986-12-11 1988-08-03 Skoda Kp Arrangement for the grinding of deep holes
GB2225264A (en) * 1987-09-17 1990-05-30 Erwin Junker Internal grinding
SU1738605A1 (en) * 1990-05-18 1992-06-07 Саратовский политехнический институт Finish-machining method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481081A (en) * 1966-06-03 1969-12-02 Ulvsunda Verkstaeder Ab Device in internal cylindrical grinding machines
SU1301667A1 (en) * 1981-06-01 1987-04-07 Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства Method for honing
GB2200306A (en) * 1986-12-11 1988-08-03 Skoda Kp Arrangement for the grinding of deep holes
GB2225264A (en) * 1987-09-17 1990-05-30 Erwin Junker Internal grinding
SU1738605A1 (en) * 1990-05-18 1992-06-07 Саратовский политехнический институт Finish-machining method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Панкин В.А. и др. Современные внутришлифовальные станки. - М.: Машиностроение, 1966, с.7 - 11. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7121928B2 (en) High smoothness grinding process and apparatus for metal material
RU2120368C1 (en) Method of combined quasiintermittent finishing
RU2130375C1 (en) Method of working the holes by grinding wheel
RU2121422C1 (en) Method of treatment of holes
JP3265640B2 (en) Super finishing method and swing mechanism for annular groove
JP3081293B2 (en) Wheel oscillating device in rolling surface super finishing machine
RU2184013C2 (en) Method for forming spherical surfaces
RU2176183C2 (en) Grinding wheel driving mechanism
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
KR0169241B1 (en) Deburring apparatus
RU2207243C2 (en) Combined abrasive tool and method of part surface machininh
RU2164851C1 (en) Grinding method
SU963822A2 (en) Grinding machine
RU2176179C2 (en) Method of grinding screws with unifilar grinding wheel
RU2236933C1 (en) Device for grinding and honing
RU2123924C1 (en) Method of combustion abrasive machining
RU2136476C1 (en) Method of grinding
RU2120848C1 (en) Spindle grinding head
JPH04322957A (en) Internal spherical surface honing method
RU2202460C2 (en) Apparatus for working variable-profile annular grooves
SU1738609A1 (en) Method of surface grinding with the face of a cut wheel
JPH09109017A (en) Honing method
RU2266804C1 (en) Method for oscillation type grinding and honing openings
RU2325259C2 (en) Finishing method
JPH0811042A (en) Surface grinding method