способ чистовой обработки
Классы МПК: | B24B1/00 Способы шлифования или полирования; применение вспомогательного оборудования в связи с такими способами (способы, отличающиеся использованием особых станков или устройств, см соответствующие рубрики для этих станков или устройств) B24B35/00 Станки или устройства для суперфинишной обработки поверхности изделий |
Автор(ы): | Королев А.А., Королев А.В., Королев А.А. |
Патентообладатель(и): | Королев Андрей Альбертович, Королев Альберт Викторович, Королев Александр Альбертович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-08-06 публикация патента:
20.08.2003 |
Изобретение относится к суперфинишированию точных деталей вращения из конструкционных сталей. Абразивные бруски устанавливают в инструментальную головку вокруг оси, расположенную под острым углом к оси вращения заготовки. Инструментальной головке или заготовке сообщают прецессию вокруг центра, лежащего на оси симметрии профиля абразивных брусков и отстоящего от плоскости их симметрии на расстоянии, зависящем от угла пересечения осей заготовки и инструментальной головки, геометрических размеров заготовки, зернистости абразивных брусков, частоты прецессии и скорости подачи брусков. В результате повышается производительность обработки за счет периодического отрыва абразивных брусков от обрабатываемой поверхности, очищения их от стружки и шлама и самозатачивания, а также качество обработки за счет равномерного снятия припуска вдоль профиля заготовки. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Способ чистовой обработки, включающий установку абразивных брусков в инструментальной головке вокруг оси, расположенной под острым углом к оси вращения заготовки, отличающийся тем, что заготовке или инструментальной головке сообщают прецессию вокруг центра, лежащего на оси симметрии профиля абразивных брусков и отстоящего от плоскости их симметрии на расстоянии, зависящем от угла пересечения осей заготовки и инструментальной головки, геометрических размеров заготовки, зернистости абразивных брусков, частоты прецессии и скорости подачи брусков.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкам для чистовой обработки деталей типа колец высокоточных подшипников. Известен способ чистовой обработки, при котором инструменты устанавливают вокруг оси, расположенной под углом к оси вращения детали, а точку пересечения осей совмещают с центром симметрии профиля обрабатываемой поверхности [1]. Недостатком данного способа являются его ограниченные технологические возможности, так как он может применяться только в случаях, когда центр профиля заготовки совпадает с центром ее симметрии. Известен способ чистовой обработки, при котором инструменты устанавливают в инструментальной головке вокруг оси, расположенной под углом к оси вращения изделия. [1]. Кроме того, точку пересечения осей совмещают с центром симметрии обрабатываемой поверхности, а инструментам сообщают вращение вокруг оси их расположения. Недостатком данного способа является снижение точности обработки, так как инструменты совершают качательное движение вокруг оси, не совпадающей с осью профиля заготовки и поэтому снимают неравномерный припуск вдоль этого профиля. Кроме того, инструменты постоянно прижаты к обрабатываемой поверхности, плохо очищаются от стружки и шлама, что снижает производительность обработки. Задачей изобретения является повышение производительности и качества обработки. Поставленная задача решается тем, что в известном способе чистовой обработки, при котором абразивные бруски устанавливают в инструментальной головке вокруг оси, расположенной под острым углом к оси вращения изделия, заготовке относительно инструментальной головки придают прецессию вокруг центра, лежащего на оси симметрии профиля инструментов и отстоящего от плоскости их симметрии на расстоянии, зависящем от угла пересечения осей, геометрических размеров заготовки, зернистости инструмента, частоты прецессии и скорости подачи брусков. Так как в предлагаемом способе чистовой обработки заготовке или инструментальной головке сообщают прецессию вокруг центра, не совпадающего с центром профиля заготовки, то абразивные бруски совершают периодические движения в радиальном направлении заготовки, очищаясь от стружки и шлама и обеспечивая высокую производительность обработки. Но в то же время их угол поворота вокруг центра профиля заготовки уменьшается, что снижает неравномерность снятия припуска вдоль профиля заготовки и повышает ее точность. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема осуществления способа обработки, на фиг.2 - то же в поперечном сечении. К заготовке 1 (фиг.1), вращающейся вокруг своей оси О1-О (фиг.2) с частотой nz, поджимают абразивные инструменты 2, установленные в инструментальной головке 3. Ось О1-О заготовки 1 наклонена к оси О-О инструментальной головки под острым углом![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
a=S
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210004/8226.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
где S - расстояние от плоскости симметрии инструментальной головки до точки пересечения осей головки и заготовки (фиг.2);
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210005/945.gif)
z=а-
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210004/916.gif)
где
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210004/916.gif)
z
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210028/8805.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210004/8226.gif)
где d0 - размер основной фракции абразивных зерен инструментов. Подставляя выражение (3) в равенства (2) и (1), найдем:
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-2t.gif)
Если частота прецессии равна np, а скорость подачи абразивных инструментов в направлении обрабатываемой поверхности - v, то
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-3t.gif)
Подставляя это значение
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210004/916.gif)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-4t.gif)
Для условий примера
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-5t.gif)
Это одно из условий обеспечения положения центра пересечения осей. С другой стороны расстояние между плоскостью симметрии инструментов и точкой пересечения осей должно обеспечивать полный отрыв поверхности инструментов от обрабатываемой поверхности, иначе с заготовки будет сниматься неравномерный припуск вдоль ее профиля. Из простых геометрических построений несложно показать, что это условие соблюдается при величине зазора
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-6t.gif)
Тогда с учетом равенств (1), (2) и (5)
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-7t.gif)
Для условий примера
![способ чистовой обработки, патент № 2210480](/images/patents/260/2210480/2210480-8t.gif)
Таким образом, чтобы не искажался профиль желоба и чтобы осуществлялась активная самоочистка и приработка инструмента точка пересечения осей инструментальной головки и заготовки при частоте прецессии 500 об/мин должна находиться от плоскости симметрии профиля инструментов на расстоянии более 52 мм, но не более 120 мм. Технико-экономическая эффективность предложенного способа обработки заключается в возможности повышения производительности обработки заготовок за счет периодического отрыва инструментов от обрабатываемой поверхности, а следовательно, обеспечения самоочистки, и в возможности обеспечения заданной точности профиля. Источники информации:
1. Таратынов О. В. Основы процесса суперфиниширования и пути повышения его производительности и качества, МАДИ, М., 1977, с.26-36, табл. 3в. 2. Патент РФ 1706134. Способ чистовой обработки абразивными брусками.
Класс B24B1/00 Способы шлифования или полирования; применение вспомогательного оборудования в связи с такими способами (способы, отличающиеся использованием особых станков или устройств, см соответствующие рубрики для этих станков или устройств)
Класс B24B35/00 Станки или устройства для суперфинишной обработки поверхности изделий