СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА Российский патент 1997 года по МПК B24B53/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам формирования шлифовальных кругов.

Известен способ правки абразивного круга [1] согласно которому правящий инструмент с абразивными зернами и с усеченной конической рабочей поверхностью устанавливают с возможностью поворота угла конуса, к образующей круга и осуществляют перемещение вдоль образующей круга, а поворот правящего инструмента осуществляют дискретно при возрастании силы правки.

Недостатком указанного способа является возможность возникновения огранки на рабочей поверхности правящего инструмента вследствие его износа и дискретного поворота.

В качестве прототипа выбран способ профилирования шлифовального круга двумя накатными инструментами ответного профиля, при котором шлифовальный круг приводят во вращение, а по крайней мере одному инструменту сообщают движение подачи, второй инструмент берут в виде приводного диска с внутренней рабочей поверхностью, а шлифовальный круг устанавливают свободно на оси приводного диска [2]
Недостатком данного способа является возможность контакта двух профилированных инструментов, а следовательно, износа рабочей грани накатного ролика.

Задача изобретения совмещение процесса правки с формированием режущей поверхности круга с аксиально смещенным слоем.

Это достигается тем, что при способе формирования шлифовального круга, при котором ось вращения правящего инструмента устанавливают под углом к оси вращения шлифовального круга, сообщают правящему инструменту радиальную подачу в направлении одного из торцов, а после его формирования шлифовальный круг поворачивают на 180^o вокруг своей оси симметрии для формирования другого торца, причем шлифовальный круг располагают к его оси вращения под углом β, выбираемым из условия
0 < β < arctg(H/D),
установку оси вращения правящего инструмента осуществляют под углом (α+β) при этом α определяют по формуле
a = arctg((D-D_min)/2•D•tgβ)),
а глубину радиальной подачи правящего инструмента выбирают по формуле
h = D•tg(β)•sin(α),
где H высота шлифовального круга, м;
D наружный диаметр шлифовального круга, м;
D_min минимальный рабочий диаметр круга, м.

На фиг. 1 показана установка шлифовального круга и правящего инструмента в момент начала их вращения со скоростью формирования и начала радиальной подачи правящего инструмента; на фиг. 2 шлифовальный круг после формирования обеих торцев.

Перед формированием шлифовальный круг 1 (фиг. 1) устанавливают под некоторым острым углом β относительно оси его вращения. При прерывистом шлифовании кругом с аксиально смещенным режущим слоем 2 (фиг. 2) угол b выбирают в соответствии с неравенством
arctg(H/D) > β ≥ 0,5•arctg(H/D),
где H высота шлифовального круга 1, м;
D наружный диаметр шлифовального круга 1, м;
а при шлифовании кругом с аксиально смещенным режущим слоем 2, имеющим рабочий центральный цилиндрический участок 3, угол β выбирают в соответствии с неравенством
0 < β < arctg(H/D),
Ось вращения правящего инструмента 2 (фиг. 1) располагают под углом (α+β) относительно оси вращения шлифовального круга 1, где α определяют по зависимости:
a = arctg((D-D_min)/2•D•tgβ)),
где D_min минимальный рабочий диаметр шлифовального круга 1, м (фиг. 2).

Шлифовальному кругу 1 и правящему инструменту 2 (фиг. 1) затем сообщают движения вращения со скоростью правки, а правящему инструменту сообщают радиальную подачу по направлению к ближнему торцу 3 шлифовального круга 1. При касании шлифовального круга 1 правящим инструментом 2 начинается его рабочая радиальная подача, глубину которой определяют по зависимости:
h = D•tg(β)•sin(α),
После окончания формирования правящему инструменту 2 сообщают обратную радиальную подачу. Движения вращения правящего инструмента 2 и шлифовального круга 1 прекращают, а последний снимают и переустанавливают на 180^o относительно оси его симметрии. Затем цикл повторяют для последующего формирования торца 4.

Пример. Формировали шлифовальный круг 23А25СМ1К6 (D=600 мм; D_min=400 мм; H= 80 мм) для получения аксиально смещенного режущего слоя с углом β, таким, который бы обеспечил прерывистое шлифование с оптимальной шероховатостью поверхности детали, т.е.

β = 0,5•arctg(H/D); β = 0,5•arctg(80/600) = 4^°.
Круг применялся для обработки поверхности плоских образцов из стали ШХ15 HRCэ 59. 62 при V_кр.=35 м/с; V_д=0,2 м/с; t=5•10^-6 м. Охлаждение 3,5-ный раствор НГЛ-205 в воде. Определяли угол (α+β) угол между осями вращения правящего инструмента и шлифовального круга. Для этого определяли угол α по формуле

В качестве правящего инструмента принимали алмазный ролик марки 3908-0,003 ГОСТ 16014-70. Шлифовальный круг формировали со скоростью вращения правящего инструмента 7,6 м/с на торцекруглошлифовальном станке модели 3Т153Е, где скорость вращения шлифовального круга принимали 22 м/с. Осуществляли врезную подачу шлифовальной бабки для формирования шлифовального круга с величиной S_рад.=0,3 мм/мин.

Шероховатость поверхности, обработанной шлифовальным кругом в соответствии с предлагаемым способом, равна R_а 0,2 мкм.

Шлифовальный круг устанавливался на специальной оправке, позволяющей плавно регулировать угол β. Привод вращения шлифовального круга устанавливался на поворотном столе, который крепился на столе станка.

Изобретение позволяет:
совместить процесс правки с формированием режущей поверхности круга с аксиально смещенным слоем;
получить на рабочей поверхности абразивного круга режущий слой, работающий по методу бегущего контакта до полного износа круга.

Использование: в машиностроении для формирования шлифовальных кругов. Сущность изобретения: ось вращения правящего инструмента устанавливают под углом к оси вращения шлифовального круга, затем сообщают правящему инструменту радиальную подачу в направлении одного из торцов, а после его формирования шлифовальный круг поворачивают на 180^o вокруг своей оси симметрии для формирования другого торца. Шлифовальный круг располагают к его оси вращения под углом β, выбираемым из условия 0 < β < arctg(H/D). Установку оси вращения правящего инструмента осуществляют под углом (α+β), при этом α определяют по формуле α = arctg((D-D_min)/2•D•tgβ). Глубину радиальной подачи правящего инструмента выбирают по формуле h = D•tg(β)•sin(α), где H - высота шлифовального круга, м; D - наружный диаметр шлифовального круга, м; D_min - минимальный рабочий диаметр круга, м. 2 ил.

Способ формирования шлифовального круга, в котором ось вращения правящего инструмента устанавливают под углом к оси вращения шлифовального круга, сообщают правящему инструменту радиальную подачу в направлении одного из торцов, а после его формирования шлифовальный круг поворачивают на 180^o вокруг своей оси симметрии для формирования другого торца, отличающийся тем, что шлифовальный круг располагают к его оси вращения под углом β, выбираемым из условия
0 < β < arctg(H/D),
установку оси вращения правящего инструмента осуществляют под углом α + β, при этом α определяют по формуле
a = arctg[(D-D_min)/(2•D•tgβ)],
а глубину радиальной подачи правящего инструмента выбирают по формуле
h = D•tgβ•sinα,
где Н высота шлифовального круга, м;
D наружный диаметр шлифовального круга, м;
D_m i n минимальный рабочий диаметр круга, м.