RU2253559C1 - Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles - Google Patents
Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253559C1 RU2253559C1 RU2003138228/02A RU2003138228A RU2253559C1 RU 2253559 C1 RU2253559 C1 RU 2253559C1 RU 2003138228/02 A RU2003138228/02 A RU 2003138228/02A RU 2003138228 A RU2003138228 A RU 2003138228A RU 2253559 C1 RU2253559 C1 RU 2253559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- angle
- centerless
- products
- roll
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Станок предназначен для шлифования поверхностей изделий, в частности, для бесцентровой суперфинишной обработки поверхностей цилиндрических изделий.The machine is intended for grinding surfaces of products, in particular, for centerless superfinishing surfaces of cylindrical products.
Для окончательной обработки поверхностей изделий в массовом производстве широкое применение получили бесцентровые суперфинишные станки. Основной частью таких станков являются валковые устройства, которые одновременно выполняют транспортную и формообразующую функции. Валковые устройства осуществляют позиционирование изделий относительно брусков суперфинишных станций и перемещение их по всей длине обработки (см. Мазальский В.Н. Суперфинишные станки. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.80). Для обеспечения точности обработки траектория перемещения цилиндрических изделий должна быть прямолинейной и параллельной плоскости осцилляции брусков суперфинишных станций станка.For the final surface treatment of products in mass production, centerless superfinishing machines have been widely used. The main part of such machines are roll devices, which simultaneously perform transport and shaping functions. Roller devices position products relative to the bars of superfinishing stations and move them along the entire processing length (see Mazalsky V.N. Superfinishing machines. - L .: Mashinostroenie, 1988. - P.80). To ensure the accuracy of processing, the trajectory of movement of cylindrical products should be rectilinear and parallel to the plane of oscillation of the bars of the super-finishing stations of the machine.
Известные бесцентровые суперфинишные станки содержат валковые устройства, включающие в себя два валка, развернутые друг относительно друга на угол 2λ и установленные на расстоянии 2ν (см. Мазальский В.Н. Суперфинишные станки. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.62). Такие валковые устройства выпускают двух типов: с постоянным углом разворота валков и возможностью регулирования межосевого расстояния; с возможностью одновременного регулирования угла скрещивания и межосевого расстояния валков. В обоих случаях каждый из валков разворачивают относительно направления перемещения обрабатываемых изделий на угол λ .Known centerless superfinishing machines contain roll devices, including two rolls, rotated relative to each other at an angle of 2λ and installed at a distance of 2ν (see Mazalsky V.N. Superfinishing machines. - L .: Engineering, 1988. - P. 62) . Such roll devices are produced in two types: with a constant roll turning angle and the possibility of adjusting the center distance; with the possibility of simultaneous adjustment of the crossing angle and the interaxal distance of the rolls. In both cases, each of the rolls is turned relative to the direction of movement of the workpiece by angle λ.
В бесцентровых суперфинишных станках применяют валки различной формы, например, в виде однополостного гиперболоида вращения с симметричным и несимметричным профилем (см. Гундорин В.Д., Рязанов А.В. Форма транспортирующих валков для бесцентрового суперфиниширования цилиндрических деталей // Чистовая обработка деталей машин: Межвуз. науч. сб. - Саратов, 1975. - С.7-13). Данная форма валков не учитывает принцип взаимного огибания поверхностей изделий и валков при их относительном движении. Поэтому траектория перемещения изделий на подобных валках отличается от прямолинейной, что снижает точность обработки.In centerless superfinishing machines, rolls of various shapes are used, for example, in the form of a single-cavity rotation hyperboloid with a symmetric and asymmetric profile (see Gundorin V.D., Ryazanov A.V. Form of transporting rolls for centerless superfinishing of cylindrical parts // Finishing of machine parts: Interuniversity scientific scientific collection - Saratov, 1975 .-- P.7-13). This form of rolls does not take into account the principle of mutual bending of the surfaces of products and rolls with their relative movement. Therefore, the trajectory of the movement of products on such rolls differs from straightforward, which reduces the accuracy of processing.
Другой известной формой валков бесцентровых суперфинишных станков является несимметричная криволинейная, близкая к однополостному гиперболоиду вращения (см. Мазальский В.Н. Суперфинишные станки. - Л.: Машиностроение, 1988. - С.84). Недостатком станка с такой формой валков является погрешность траектории перемещения изделий по валкам в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Указанный факт приводит к возникновению отклонений формы изделий в виде бочкообразности, седлообразности или конусообразности.Another known form of rolls of centerless superfinishing machines is asymmetric curvilinear, close to a single-cavity hyperboloid of rotation (see Mazalsky V.N. Superfinishing machines. - L.: Mechanical Engineering, 1988. - P.84). The disadvantage of a machine with this form of rolls is the error of the trajectory of movement of products along the rolls in horizontal and vertical planes. This fact leads to the occurrence of deviations in the shape of the products in the form of barrel-shaped, saddle-shaped or conical.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким техническим решением к заявленному устройству может быть выбран, например, станок для бесцентровой суперфинишной обработки цилиндрических изделий по патенту RU №2212994, В 24 В 35/00, 1/00. Известный станок содержит два валка для позиционирования и перемещения обрабатываемых изделий, установленных на расстоянии 2ν друг от друга и под углом 2λ скрещивания их осей. При этом каждый из валков развернут относительно направления перемещения изделий на угол λ в противоположных направлениях, что создает угол 2λ скрещивания валков друг относительно друга. Для обеспечения прямолинейной траектории перемещения изделий в процессе обработки наружные поверхности валков выполнены в форме нелинейчатого квазигиперболоида вращения, определяемого по приведенным зависимостям.By the set of similar essential features, the closest technical solution to the claimed device can be selected, for example, a machine for centerless superfinishing of cylindrical products according to patent RU No. 2212994, 24 V 35/00, 1/00. The known machine tool contains two rolls for positioning and moving workpieces installed at a distance of 2ν from each other and at an angle of 2λ crossing their axes. In this case, each of the rolls is deployed relative to the direction of movement of the products by an angle λ in opposite directions, which creates an angle 2λ of intersection of the rolls relative to each other. To ensure a rectilinear trajectory of movement of products during processing, the outer surfaces of the rolls are made in the form of a non-linear quasi-hyperboloid of revolution, determined by the given dependencies.
Известный станок для бесцентровой суперфинишной обработки цилиндрических изделий имеет следующие недостатки. Симметричность расположения валков по углу разворота X относительно направления перемещения изделий обусловливает ограниченные возможности станка при наладке.The known machine for centerless superfinishing of cylindrical products has the following disadvantages. The symmetry of the location of the rolls in the angle of rotation X relative to the direction of movement of the products determines the limited capabilities of the machine during commissioning.
Профиль валков при симметричном расположении, рассчитанный по известным зависимостям, имеет большую разность диаметров в различных сечениях по длине обработки. Как известно, коэффициент трения зависит от скорости относительного перемещения контактирующих поверхностей, которая в свою очередь определяется круговой скоростью и радиусом валков. Поэтому при значительной разности диаметров валков один из них является ведущим, а на другом происходит проскальзывание, что вызывает появление продольных рисок на изделиях и, в конечном счете, снижает качество обработки.The profile of the rolls in a symmetrical arrangement, calculated according to the known dependencies, has a large difference in diameters in different sections along the processing length. As you know, the coefficient of friction depends on the speed of the relative movement of the contacting surfaces, which in turn is determined by the circular speed and radius of the rolls. Therefore, with a significant difference in the diameters of the rolls, one of them is the leading one, and slippage occurs on the other, which causes the appearance of longitudinal patterns on the products and, ultimately, reduces the quality of processing.
Задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей станка и повышение качества обрабатываемых изделий при бесцентровой суперфинишной обработке.The objective of the present invention is to expand the technological capabilities of the machine and improve the quality of the processed products with centerless superfinishing.
Поставленная задача решается тем, что предложен станок для бесцентровой суперфинишной обработки цилиндрических изделий, содержащий два валка для их позиционирования и перемещения, установленных на расстоянии 2ν друг от друга и под углом λ скрещивания их осей.The problem is solved by the fact that the proposed machine for centerless superfinishing of cylindrical products, containing two rolls for their positioning and movement, installed at a distance of 2ν from each other and at an angle λ of crossing their axes.
Новым в предложенном способе является то, что λ =λ 1-λ 2, где λ 1 и λ 2 - соответственно углы разворота первого и второго валков относительно направления перемещения изделий, а λ 1≠ λ 2.New in the proposed method is that λ = λ 1 −λ 2 , where λ 1 and λ 2 are the rotation angles of the first and second rolls relative to the direction of movement of the products, and λ 1 ≠ λ 2 .
Новым в предложенном способе является также то, что наружные поверхности валков характеризуются зависимостями:New in the proposed method is also that the outer surfaces of the rolls are characterized by the dependencies:
для валка с углом λ 1 for roll with angle λ 1
для валка с углом λ 2 for roll with angle λ 2
где xBi, yBi, zBi - координаты поверхности валка, мм;where x Bi , y Bi, z Bi - coordinates of the surface of the roll, mm;
r - радиус обрабатываемого изделия, мм;r is the radius of the workpiece, mm;
λ 1; λ 2 - углы скрещивания осей первого и второго валков и направления перемещения изделий соответственно, град;λ 1 ; λ 2 - the angles of intersection of the axes of the first and second rolls and the direction of movement of the products, respectively, deg;
i - угол контакта валка и изделия, град; i is the contact angle of the roll and the product, deg;
h, ν - наладочные координаты суперфинишного станка, мм.h, ν - adjustment coordinates of the super-finishing machine, mm.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении качества обработки и расширении технологических возможностей станка при бесцентровом суперфинишировании цилиндрических изделий.The technical result of the claimed invention is to improve the quality of processing and expand the technological capabilities of the machine with a centerless superfinishing of cylindrical products.
На фиг.1 представлена координатная схема размещения валков на станке, на фиг.2 - расчетный осевой профиль валков.Figure 1 presents the coordinate diagram of the rolls on the machine, figure 2 - the calculated axial profile of the rolls.
Расчетные зависимости для определения наружной поверхности валков получены на основе теоретических положений теории огибающих в пространстве.The calculated dependences for determining the outer surface of the rolls are obtained on the basis of the theoretical principles of the theory of envelopes in space.
На фиг.1: S0(X0, Y0, Z0) - система координат изделия; S1(X1, Y1, Z1) - система координат валка с углом наклона λ 1; S2(X2, Y2, Z2) - система координат валка с углом наклона λ 2. Системы координат S1 и S2 заданы в системе координат S0 вертикальным наладочным смещением вдоль оси Х0 на величину h, горизонтальным наладочным смещением вдоль оси Y0 на величины ±ν и поворотом против и по часовой стрелке на углы λ 1 и λ 2 соответственно. С целью удобства восприятия на фиг.1 валки условно не показаны.In Fig.1: S 0 (X 0 , Y 0 , Z 0 ) - coordinate system of the product; S 1 (X 1 , Y 1 , Z 1 ) - the coordinate system of the roll with an angle of inclination λ 1 ; S 2 (X 2 , Y 2 , Z 2 ) - the coordinate system of the roll with an angle of inclination λ 2 . The coordinate systems S 1 and S 2 are defined in the coordinate system S 0 by a vertical adjustment offset along the X 0 axis by h, a horizontal adjustment offset along the Y 0 axis by ± ν and a counterclockwise rotation by the angles λ 1 and λ 2, respectively . For the convenience of perception in figure 1 rolls are conditionally not shown.
Для нахождения наружной поверхности валков необходимо поверхность цилиндрического изделия, описанную в системе координат S0, переместить в системы координат валков S1 и S2 соответственно. Условием взаимного огибания поверхностей валков и изделия при их относительном перемещении является пересечение нормалей к поверхности изделия с осями валков.To find the outer surface of the rolls, it is necessary to move the surface of the cylindrical product described in the coordinate system S 0 to the coordinate systems of the rolls S 1 and S 2, respectively. The condition for the mutual bending of the surfaces of the rolls and the product during their relative movement is the intersection of the normals to the surface of the product with the axis of the rolls.
Наружные поверхности валков рассчитывают по зависимостям:The outer surfaces of the rolls are calculated according to the dependencies:
для валка с углом λ 1 for roll with angle λ 1
для валка с углом λ 2 for roll with angle λ 2
где xBi, УBi, zBi - координаты поверхности валка, мм;where x Bi , Y Bi, z Bi - coordinates of the surface of the roll, mm;
r - радиус обрабатываемого изделия, мм;r is the radius of the workpiece, mm;
λ 1; λ 2 - углы скрещивания осей первого и второго валков и направления перемещения изделий соответственно, град;λ 1 ; λ 2 - the angles of intersection of the axes of the first and second rolls and the direction of movement of the products, respectively, deg;
i - угол контакта валка и изделия, град; i is the contact angle of the roll and the product, deg;
h, ν - наладочные координаты суперфинишного станка, мм.h, ν - adjustment coordinates of the super-finishing machine, mm.
Рассчитанные таким образом валки имеют различную форму наружной поверхности в зависимости от величины углов λ 1 и λ 2.The rolls thus calculated have a different shape of the outer surface depending on the magnitude of the angles λ 1 and λ 2 .
На фиг.2 приведен пример осевого профиля валков, рассчитанный для следующих исходных параметров: r=20,0 мм; λ 1=1° ; λ 2=3° ; ν =80,0 мм; h=20,2 мм.Figure 2 shows an example of the axial profile of the rolls, calculated for the following initial parameters: r = 20.0 mm; λ 1 = 1 °; λ 2 = 3 °; ν = 80.0 mm; h = 20.2 mm.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003138228/02A RU2253559C1 (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003138228/02A RU2253559C1 (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2253559C1 true RU2253559C1 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003138228/02A RU2253559C1 (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2253559C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3225977A1 (en) * | 1982-07-10 | 1984-01-12 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen GmbH & Co KG, 5630 Remscheid | METHOD AND DEVICE FOR FINELY FINISHING CONVEX OR CONCAVE COVERING SURFACES OF ROTATION-SYMMETRICAL WORKPIECES, IN PARTICULAR OF ROLLER BEARING REELS |
| RU2212994C2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-09-27 | Открытое акционерное общество Саратовский подшипниковый завод | Rolls of centerless superfinishing machine tools and method for making them |
-
2003
- 2003-12-31 RU RU2003138228/02A patent/RU2253559C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3225977A1 (en) * | 1982-07-10 | 1984-01-12 | Supfina Maschinenfabrik Hentzen GmbH & Co KG, 5630 Remscheid | METHOD AND DEVICE FOR FINELY FINISHING CONVEX OR CONCAVE COVERING SURFACES OF ROTATION-SYMMETRICAL WORKPIECES, IN PARTICULAR OF ROLLER BEARING REELS |
| RU2212994C2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-09-27 | Открытое акционерное общество Саратовский подшипниковый завод | Rolls of centerless superfinishing machine tools and method for making them |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5645467A (en) | Method for the precision machining of gear-wheels | |
| US6190241B1 (en) | Method and an internally toothed tool for the precision machining of gear-wheels, and a method and dressing wheel for dressing the tool | |
| RU2253559C1 (en) | Machine tool for centerless super-finish working of cylindrical articles | |
| JP4986179B2 (en) | Spinning method and apparatus | |
| KR101200171B1 (en) | Post Processing Method for Rough Machining of Drum Cam with Rotational Followers using 5-Axis CNC Machine | |
| RU2212994C2 (en) | Rolls of centerless superfinishing machine tools and method for making them | |
| CN103692305A (en) | Uniform interval grinding method for processing special-shaped roller | |
| RU2497636C1 (en) | Method of machining complex curvilinear structures | |
| RU2278014C2 (en) | Method for grinding roll of centerless super-finishing machine tool | |
| JP4812489B2 (en) | Super finishing machine for roller bearing races | |
| RU134105U1 (en) | CENTERLESS SUPERFINITY MACHINE FOR PROCESSING CYLINDRICAL PRODUCTS | |
| KR101833522B1 (en) | 5-Axis Machining Method of Roller Gear Cam for Rotary Table | |
| CN110587383B (en) | Surface processing method of high-precision complex curved surface | |
| RU2071395C1 (en) | Method of working cone surface of part | |
| CN112969554B (en) | Surface treatment method, roller bearing component and device | |
| RU2422251C2 (en) | Method of milling complex surfaces | |
| RU78112U1 (en) | CENTERLESS SUPERFINISHING MACHINE | |
| CN105965074B (en) | The processing method of right angle helicoid | |
| RU2208502C2 (en) | Method for working shaped concave surfaces with variable profile | |
| RU1779553C (en) | Method for setting up machine tool to machine equal-axis contour surfaces | |
| JP6206921B2 (en) | Spinning method | |
| Wan et al. | 5-axis grinding path generation for free-form surface based on plane instantaneous grinding engagements | |
| Shyue-Cheng | Computer-aided design of rollers with straightening bars | |
| RU2201862C2 (en) | Method of centreless superfinishing of round surfaces | |
| SU1013236A1 (en) | Method of finishing cylindrical surfaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060101 |