СПОСОБ СКВОЗНОГО БЕСЦЕНТРОВОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК B24B5/18 

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности при массовом производстве высокоточных деталей методом шлифования фасонных поверхностей, в том числе в инструментальной промышленности для изготовления различных инструментов (боры, фрезы и т. п), а также при изготовлении заготовок профильных боров для стоматологических инструментов.

Известны способы бесцентрового наружного шлифования: с продольной подачей (сквозные), врезанием и до упора [1]. Три способа бесцентрового шлифования, при которых обрабатываемая деталь в процессе шлифования не закрепляется в центрах, в патроне или каким-либо другим способом, а базируется по шлифовальной поверхности.

Обрабатываемая деталь помещается между двумя кругами, один из которых является шлифовальным, а другой ведущим, и опирается на поддерживающий нож [2].

Наиболее близким к изобретению является способ сквозного бесцентрового наружного шлифования, при котором круг с фасонным профилем вращают вокруг своей оси, детали сообщают вращение перед и в зоне шлифования ведущим элементом и подачу относительно круга, а оси вращения детали и ведущего элемента располагают перпендикулярно оси вращения круга [3].

Недостатком известных способов бесцентрового наружного шлифования является то, что, обладая высокими техническими возможностями при обработке цилиндрических неступенчатых деталей, эти способы не характеризуются достаточной производительностью и качеством обработки при массовом производстве фасонных концевых инструментов.

Известные способы шлифования не позволяют надежно гарантировать исполнение геометрических требований к рабочим поверхностям таких инструментов (не допускается наличие плоских вершин у сферических и конических инструментов, понижение твердости инструмента).

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет бесцентрового шлифования концов стержней разного профиля.

Это достигается тем, что в предложенном способе ось вращения детали располагают параллельно оси вращения ведущего элемента, а ее подачу осуществляют в плоскости, перпендикулярной оси вращения шлифовального круга.

Кроме того ось ведущего элемента смещают в плоскости подачи относительно оси шлифовального круга.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного способа сквозного бесцентрового наружного шлифования; на фиг. 2 - то же, план.

В предложенном способе шлифовальный круг 1 с фасонным профилем вращают вокруг своей оси О₁-О₁. Обрабатываемым деталям 2 сообщают вращение ведущим элементом 3 с упругим покрытием и подачу S относительно круга. Оси вращения детали О₂-О₂ и ведущего элемента О₃-О₃ располагают перпендикулярно оси вращения шлифовального круга О₁-О₁. Ось О₂-О₂ вращения обрабатываемой детали располагают параллельно оси О₃-О₃ вращения ведущего элемента. Движение подачи S обрабатываемых деталей 2 осуществляют в плоскости, перпендикулярной оси О₁ О₁ вращения шлифовального круга.

Непрерывное фасонное шлифование поверхностей стержневых обрабатываемых деталей 2 осуществляется фасонным профилем шлифовального круга 1 при непрерывном вращении обрабатываемых деталей вокруг своей оси О₂-О₂ перед и в зоне шлифования, достигаемом обеспечении надежного контакта между ведущим элементом 3 и обрабатываемой деталью 2. Сообщение вращения обрабатываемым деталям до начала контактирования с профильной поверхностью шлифовального круга достигается тем, что ось ведущего элемента О₃-О₃ смещают на величину Е в плоскости подачи относительно оси О₁-О₁ шлифовального круга. Величина смещения Е определяется техническими параметрами обрабатываемых деталей, шлифовального круга, ведущего элемента.

Обрабатываемые детали 2 (например, заготовки сферических боров и т. п.) заряжены свободно в кассете приспособления 4, что позволяет им сообщать вращение вокруг своей оси от ведущего круга. Приспособление 4 с кассетой и обрабатываемыми деталями закрепляется на столе 5 станка. Шлифовальный круг 1 устанавливается в шпинделе станка. При необходимости шлифовать фасонные торцовые поверхности деталей осуществляется соответствующая правка рабочей поверхности инструмента. При этом возможно выполнение как полного профиля обрабатываемой фасонной поверхности так и его половины на рабочей поверхности шлифовального круга с учетом вращения обрабатываемых деталей вокруг своей оси.

Особенностью данного способа шлифования является то, что траектории движений абразивных зерен шлифовального круга параллельны оси вращения обрабатываемых деталей, а формообразование рабочей поверхности шлифуемых деталей достигается вращением образующей профиля. Если обрабатываемая поверхность шлифуемых деталей является сферической, что важно, например, для стоматологических боров, то такая кинематика относительных движений профильного шлифовального круга и обрабатываемых деталей способствует повышению точности и качества обработки.

Способ сквозного бесцентрового наружного шлифования осуществляется следующим образом. В случае обработки торцовой фасонной поверхности инструмента (сферы, конуса и т. п.) производится заправка рабочей поверхности шлифовального круга, установка и наладка приспособления 4 на столе 5 станины 6 станка, обеспечивается вращение обрабатываемых деталей 2 от ведущего круга 3 по мере их продвижения в зону обработки продольным столом 5 станка. Обрабатываемые детали вне станка устанавливаются в специальные съемные кассеты, обеспечивающие свободное их вращение вокруг своей оси. Заряженные обрабатываемыми деталями кассеты устанавливаются в специальное приспособление 4.

Для снижения ударных нагрузок и исключения грубых износов рабочей поверхности шлифовального инструмента обрабатываемыми деталями в предложенном способе сквозного бесцентрового наружного шлифования обрабатываемые детали непосредственно перед и в течение всего контактирования со шлифовальным кругом получают вращение вокруг своей оси. Последнее достигается смещением осей вращения шлифовального круга и ведущего элемента друг относительно друга в плоскости сквозной подачи обрабатываемых деталей на расстояние, обеспечивающее контактирование перемещаемых продольным столом обрабатываемых деталей с упругим покрытием вращающегося ведущего элемента.

При таком взаимодействии вращающийся ведущий круг обеспечивает вращение обрабатываемых деталей вокруг своей оси с их базированием на цилиндрическую направляющую и опорный торец обрабатываемых деталей.

П р и м е р. Способ сквозного бесцентрового наружного шлифования испытан в производственных условиях при изготовлении нескольких больших партий сферических и торцовых цилиндрических стоматологических боров. В качестве оборудования использовался модеpнизированный плоскошлифовальный станок. Обрабатывалась сфера на хвостовиках корпусов стоматологических боров. Геометрические размеры деталей: длина 24 мм, диаметр 1,6 мм, радиус сферы 0,8 мм; Шлифовальный круг: диаметр - 250 мм; окружная скорость шлифовального круга - 30 м/с. Скорость продольного хода стола (подача S стола) 250 мм/мин. Испытания выявили высокую производительность обработки, стойкость шлифовального круга и надежное обеспечение качества обработки.

Использование: в технологии машиностроения в различных отраслях промышленности при массовом производстве высокоточных деталей методом шлифования фасонных поверхностей, в т.ч. в инструментальной промышленности для изготовления различных инструментов (боры, фрезы и т.п.), а также при изготовлении заготовок профильных боров для стоматологических инструментов. Сущность: детали 2 заряжаются в свободном состоянии в кассету приспособления 4, которое устанавливается на столе 5 станка. Ведущий круг 3 подводится к деталям 2 для сообщения вращения деталям вокруг своей оси. Шлифовальный круг 1 с фасонным профилем вращается вокруг своей оси. Стол 5 станка имеет подачу S относительно шлифовального круга с фасонным профилем. Таким образом осуществляется обработка деталей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ СКВОЗНОГО БЕСЦЕНТРОВОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ, при котором шлифовальный круг с фасонным профилем врашают вокруг своей оси, детали сообщают вращение ведущим элементом и подачу относительно круга, а оси вращения детали и ведущего элемента располагают перпендикулярно к оси вращения шлифовального круга, отличающийся тем, что ось вращения детали располагают параллельно оси вращения ведущего элемента, а ее подачу осуществляют в плоскости, перпендикулярной к оси вращения шлифовального круга. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оси ведущего элемента смещают в плоскости подачи относительно оси шлифовального круга.