СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВИНТОВ Российский патент 2001 года по МПК B23G1/36 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке винтовых поверхностей точных винтов, например, винтов винтовых насосов.

Известен способ окончательной обработки профиля витка дисковыми шлифовальными кругами, которые правят соответственно профилю винтовой поверхности и наклоняют его на делительный угол подъема витка [1]. Обработку профиля витка осуществляют на специальных резьбошлифовальных станках; оба профиля шлифовального круга правят алмазами по шаблону, которые изготовляют по заданным координатам на профильно-шлифовальных станках. Профиль шлифовального круга соответствует шлифуемому профилю винтовой поверхности в осевом сечении.

Недостаток способа заключается в большой трудоемкости процесса абразивной обработки, который требует специального оборудования, и низкой производительности, которая связана с невысокой размерной стойкостью кругов, ведущей к снижению точности и быстрой потере режущих свойств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ абразивной обработки многониточными шлифовальными кругами на резьбошлифовальных станках (например, мод. 5Д822В, МВ-140 и др.) [2].

Недостатком известного способа является невысокая точность, позволяющая использовать этот высокопроизводительный способ только на предварительных финишных операциях.

Известны другие способы [4], которые имеют аналогичные недостатки.

Задачей изобретения является повышение качества и производительности обработки за счет увеличения числа режущих абразивных брусков и обеспечения необходимой и равномерной силы прижима их к обрабатываемой поверхности и введения выхаживания при не вращающемся инструменте в конце обработки.

Поставленная задача решается предлагаемым способом финишной абразивной обработки винтовых поверхностей винтов, включающий сообщение детали и инструменту вращения и относительного осевого перемещения, при этом используют охватывающий инструмент с радиально подвижными абразивными брусками, каждый из которых прижимают к обрабатываемой поверхности с постоянной силой, причем в конце обработки осуществляют выхаживание при не вращающемся инструменте.

Сущность способа поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена схема наладки с установкой детали - винт винтового насоса в патроне и на заднем центре; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая предлагаемый способ обработки, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, деталь повернута на 180^o относительно положения на фиг. 2.

Обработку детали - винт 1 (например, винт винтового насоса) осуществляют охватывающим [3] инструментом 2 с абразивными брусками 3, давление которых на обрабатываемую поверхность может создаваться плунжерами 4 при подаче под них жидкости через эжекторную насадку 5.

Жидкость во вращающийся охватывающий абразивный инструмент 2 поступает через канал 6 неподвижного корпуса 7 головки 8, кольцевой канал 9 и цилиндр 10. Цилиндр 10 и другие цилиндры 11, в которых размещены плунжеры 4, сообщаются каналами 12 друг с другом, таким образом что давление в них устанавливается одинаковое и при изменении положения винтовой обрабатываемой поверхности (фиг. 3) жидкость перетекает из одного цилиндра в другой.

Деталь - винт 1 закрепляют, например, в патроне 13 и поджимают центром 14 задней бабки, предварительно введя в головку 8. Расположенную на суппорте 15, головку 8 выставляют относительно линии центров за счет перемещения по направляющим 16.

Детали - винт 1 и охватывающему абразивному инструменту 2 на начальной стадии обработки сообщают вращение со скоростями ω_д и ω_и соответственно, предварительно создав в гидросистеме необходимое давление.

Поперечная подача S определяется силой прижима к обрабатываемой поверхности детали, которая будет одинакова как бы не изменялось местоположение этой поверхности относительно оси вращения детали. Благодаря перекачиванию жидкости из одного цилиндра в другой исключаются ударные нагрузки и высокочастотные колебания, что повышает качество и точность обработанной поверхности.

Для абразивной обработки по всей длине детали - винт 1 головке 8 с охватывающим абразивным инструментом 2, расположенной на суппорте 15, задают продольное поступательное движение S_пр по направляющим 17, кинематически ни с каким движением не связанное. Скорость этого движения определяется экспериментально для конкретных условий и влияет на шероховатость обрабатываемой поверхности и производительность процесса.

На завершающей стадии осуществляют выхаживание при не вращающемся инструменте.

Таким образом, с одной установки непрерывно и последовательно осуществляется размерная абразивная обработка и доводка винтовой поверхности, например, винта винтового насоса.

Пример. Обрабатывался винт левый Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, который имеет следующие размеры: общая длина - 1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта - ⊘ 27^-0,05 мм, эксцентриситет e = 1,65 мм, шаг t = 28^±0,01 мм, шероховатость R_a = 0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Припуск на сторону - 0,025 мм. Обработка проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20, гидравлическая насосная установка Г48-4, инструментальная охватывающая головка с абразивными брусками типа FW (шаровые с цилиндрической боковой поверхностью) 16х20 24А16С25К ГОСТ 2447-82, скорость головки ω_и = 1,74 м/с, n_и = 1112 об/мин, окружная скорость заготовки ω_д = 15,1 м/мин, n_д = 160 об/мин, продольная подача S_пр = 1 мм/об, при этом скорость продольного хода суппорта ν_пр = 1,1 м/мин, требуемая шероховатость поверхности была достигнута через T_м = 10,5 мин (против T_м^баз = 16,5 мин по базовому варианту при традиционном полировании абразивной лентой ЛВТ 2200х55 Э4, 5 - 8 - 10 ГОСТ 12439-79 на токарном станке 1К62 на АО "Ливгидромаш"). Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопленная погрешность между любыми не соседними шагами была не более 0,1 мм, просвет при контроле лекальной линейкой образующих по диаметру выступов - не более 0,07 мм, что допустимо по ТУ.

Благодаря применению предлагаемого способа финишной абразивной обработки винтовых поверхностей винтов улучшилось качество и повысилась производительности обработки за счет увеличения числа режущих абразивных брусков и обеспечения необходимой и равномерной силы прижима их к обрабатываемой поверхности и введения выхаживания при не вращающемся инструменте в конце обработки.

Источники информации
1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С. 372-373.

2. Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колосов и др. - М.: Машиностроение, 1986. С. 318-319 - прототип.

3. Казаков В.М. Шлифование при повышенных скоростях резания. - Киев: Техника, 1971. С. 9-11.

4. Синтетические алмазы в промышленности. - Киев.: Наукова думка, 1974. С. 172-173.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке винтовых поверхностей точных винтов. Детали и инструменту сообщают вращение и относительное осевое перемещение. Обработку ведут охватывающим инструментом с радиально подвижными абразивными брусками. Каждый брусок прижимают с постоянной силой к обрабатываемой поверхности. На завершающей стадии обработки вращение инструмента прекращают. С одной установки осуществляется размерная абразивная обработка и доводка винтовой поверхности. Увеличение числа режущих абразивных брусков и обеспечение необходимой равномерной силы прижима их к обрабатываемой поверхности, введение выхаживания при невращающемся инструменте ведут к улучшению качества и повышению производительности обработки. 3 ил.

Способ финишной абразивной обработки винтовых поверхностей винтов, включающий сообщение детали и инструменту вращения и относительного осевого перемещения, отличающийся тем, что используют охватывающий инструмент с радиально подвижными абразивными брусками, каждый из которых прижимают к обрабатываемой поверхности с постоянной силой, причем в конце обработки осуществляют выхаживание при невращающемся инструменте.