СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ КОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1996 года по МПК B24B5/24 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки изделий с коническими поверхностями, например беговых дорожек колец конических подшипников.

Известен способ круглого шлифования сопряженных (конической и цилиндрической) поверхностей вращения периферией шлифовального круга, при котором шлифование конической поверхности осуществляют сплошным кругом, подачу круга производят вдоль образующей поверхности детали [1]
Однако в этом способе в пределах высоты круга отношение длины круга к соответствующей длине изделия в различных их поперечных сечениях взаимодействия не одинаково, при этом большая длина круга взаимодействует с меньшей длиной обрабатываемой детали, и наоборот, меньшая с большей. По мере перемещения круга вдоль образующей поверхности детали эффект указанного отношения возрастает. В результате с обрабатываемой конической поверхности удаляется неодинаковый припуск в каждом ее сечении, что приводит к искажению конического профиля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ шлифования наружных конических поверхностей, при котором абразивный круг устанавливают из условия расположения его оси под углом уклона обрабатываемой поверхности, изделию сообщают относительное продольное возвратно-поступательное перемещение.

Недостатком способа-прототипа является невозможность получения высокой точности формы профиля конической поверхности, так как в поперечном сечении одна и та же длина сплошного шлифовального круга взаимодействует с различной длиной обрабатываемой конической поверхности. При равномерном распределении припуска по поверхности заготовки и пропорциональности количества зерен длине рабочей поверхности круга на долю одного и того же количества зерен (радиусы инструмента в поперечных сечениях одинаковы) приходится различный микрообъем удаляемого металла. Это приводит к неодинаковому удалению припуска в каждом сечении заготовки, что и обуславливает искажение формы профиля конической поверхности. Качество поверхности при использовании известного способа, т.е. с применением кругов со сплошной рабочей поверхностью, которые дают высокую температуру в зоне контакта поверхностей круга и изделия, невысокое.

Целью изобретения является повышение точности формы конического профиля и качества обрабатываемой поверхности.

Цель достигается тем, что в предлагаемом способе берут круг с наклонными относительно образующей, прерывисто размещенными режущими участками переменной протяженности, круг вводят в контакт с изделием из условия размещения большего диаметра изделия со стороны торца круга с большими по протяженности режущими участками и постоянного отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ними участка обрабатываемого изделия в данном сечении.

Способ имеет следующие отличительные признаки.

Круг с наклонными относительно образующей, прерывисто размещенными режущими выступами. Такое расположение выступов обеспечивает перекрытие входа каждого режущего участка выходом каждого предшествующего, что позволяет избавиться от ударных нагрузок в зоне контакта и вибрации заготовки.

Переменная протяженность режущих выступов выбрана из условия постоянства отношения к взаимодействующим участкам обрабатываемого изделия, что обеспечивает одинаковое удаление припуска по всему коническому профилю обрабатываемой поверхности и стабильную высокую точность формы профиля в осевом сечении детали.

Круг вводят в контакт с изделием из условия размещения большего диаметра изделия со стороны торца круга с большими по протяженности режущими участками.

Кроме того, чередующиеся абразивные участки способствуют размещению и удалению стружки и шлама, а также исключают "засаливание" инструмента.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Абразивный круг 1 имеет наклонные относительно образующей прерывистые режущие выступы 2. Угол наклона каждого конического участка выбирают из условия обеспечения перекрытия входа каждого режущего участка выходом ему предшествующего. Выступы 2 выполнены переменной протяженности и чередуются с впадинами 3. Ось вращения 0-0 круга 1 параллельна обрабатываемой конической поверхности 4 изделия 5. Изделие 5 имеет максимальный D_макс и минимальный D_мин диаметры.

Установку круга 1 осуществляют из условия расположения оси 0-0 под углом уклона α к образующей поверхности 4 изделия 5, величина которого равна половине угла конусности обрабатываемого изделия 5. При этом торец шлифовального круга 1 с наибольшей высотой режущего выступа b_макс взаимодействует с наибольшим диаметром D_макс изделия 5 и, соответственно, торец круга 1 с наименьшей высотой режущего выступа b_мин взаимодействует с наименьшим диаметром D_мин изделия 5.

Осуществление способа показано на примере обработки дорожки качения внутреннего конического подшипника 7516 с максимальным диаметром D _макс 100,4 мм, D_мин 91,24 мм, с длиной обрабатываемой дорожки l 32 мм, угол уклона роликовой дорожки α= 11^о.

При равномерном съеме припуска Z с обрабатываемой поверхности 4 осуществляется закономерность
C const где b_макс, b_мин, b_n режущие выступы круга: максимальный, минимальный, в n-м его сечении соответственно;
D_макс, D_мин, D_n диаметры детали: максимальный, минимальный, в n-м сечении соответственно.

Абразивный круг 1 устанавливают из условия расположения его оси под углом уклона роликовой дорожки α= 11^о к оси обрабатываемой поверхности 4 (т.е. рабочая поверхность круга 1 параллельна образующей конуса).

Задают (большую величину) величину большего основания режущего выступа абразивного участка, который соответствует максимальному диаметру изделия b_макс 10 мм. Тогда в различный фиксируемый момент времени (крайние положения изделия) в сечении I-I основание режущего выступа будет равно
b_I-I= 9,87 мм
Подставляют полученное значение в равенство
0,0317 0,031
Меньшее основание конического участка находят математическим решением
b_мин 8,97 мм, отсюда
b_II-II= 9,87 мм подставляют полученное значение
0,031
Это доказывает, что при перемещении изделия в направлении большей высоты режущих выступов отношение длины режущих участков выступов к длине взаимодействующей с ней поверхности изделия непрерывно увеличивается, а при движении в обратную сторону непрерывно уменьшается, но в каждый фиксируемый момент времени это отношение в каждом из множества поперечных сечений остается величиной постоянной.

Изделию 5 сообщают относительное продольное возвратно-поступательное перемещение S. Круг 1 вводят в контакт с изделием 5 из условия размещения большего диаметра D_макс изделия 5 со стороны торца круга с большими b_макс по протяженности режущими участками. При этом указанное отношение протяженности режущих участков и взаимодействующих с ними участков в каждом сечение I-I, II-II, n-n остается постоянным. При удалении припуска Z в процессе возвратно-поступательного перемещения изделия 5 указанное постоянство отношения сохраняется.

Использование: для шлифования конических поверхностей. Сущность изобретения: шлифование конической поверхности осуществляют кругом с наклонными относительно образующей прерывисто размещенными режущими участками переменной протяженности. Больший диаметр изделия размещают со стороны торца круга с большими по протяженности режущими участками. Круг и изделие располагают из условия постоянства отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ним участка обрабатываемого изделия в данном сечении. 1 ил.

СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ КОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, при котором абразивный круг устанавливают из условия расположения его оси под углом уклона обрабатываемой поверхности, изделию сообщают относительное продольное возвратно-поступательное перемещение, отличающийся тем, что берут круг с наклонными относительно образующей прерывисто размещенными режущими участками переменной протяженности и круг вводят в контакт с изделием из условия размещения большего диаметра изделия со стороны торца круга с большими по протяженности режущими участками и постоянного отношения протяженности режущих участков и взаимодействующего с ними участка обрабатываемого изделия в данном сечении.