СПОСОБ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА БЕСЦЕНТРОВОГО ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА Российский патент 2015 года по МПК B24B53/53 

Предлагаемый способ относится правке шлифующих поверхностей, в частности, с применением вращающегося инструмента для правки и может быть использован для правки шлифовального круга бесцентрового шлифовального станка.

При обработке на бесцентровом шлифовальном станке заготовка располагается между вращающимися шлифовальным кругом, ведущим (дополнительным шлифовальным) кругом и опорным ножом. Ведущий круг осуществляет вращение заготовки, шлифовальный круг - резание, а нож служит для опоры. В процессе обработки происходит изнашивание абразивных шлифовальных кругов, и поэтому требуется их правка. Правка является наиболее трудоемкой частью наладки станка, так как круги имеют большие диаметры и ширину, и требуется обеспечить высокую точность размера. Правку шлифовального круга необходимо проводить в несколько раз чаще, чем ведущего круга, который изнашивается медленнее.

Наиболее часто правку осуществляют алмазным карандашом или гребенкой, которые перемещают по расчетной траектории с помощью копира или системы ЧПУ (см., например, Ашкиназий Я.М. Бесцентровые круглошлифовальные станки. Конструкции, обработка и правка. М.: Машиностроение. С. 184).

Известен способ правки шлифовального круга (патент RU 2400346, МПК B24B 53/00, опубл. 27.09.2010). Способ включает правку в несколько проходов с сообщением шлифовальному кругу вращения, а правящему инструменту - продольного перемещения вдоль образующей поверхности круга. При этом после каждого продольного перемещения инструменту сообщают поперечное перемещение, величину которого выбирают в зависимости от характера износа рабочей поверхности. Недостатком известного способа будет низкая производительность правки и невысокое качество, так как возникают погрешности как самого устройства правки, так и траектории его перемещения относительно круга.

Более эффективным способом является правка накатными металлическими или алмазными роликами (см., например, Ашкиназий Я.М. Бесцентровые круглошлифовальные станки. Конструкции, обработка и правка. М.: Машиностроение. С. 197).

Известен способ и реализующее его устройство для непрерывной правки шлифовального круга (патент RU 2008180, МПК B24B 53/053, опубл. 28.02.1994). Известный способ включает вращение правящего ролика от отдельного привода и его подачу относительно круга. Трудности при реализации данного способа заключаются в сложности конструктивной реализации и значительных усилиях, возникающих в процессе правки, что не позволяет использовать его при правке шлифовального круга бесцентрового шлифовального станка.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков к предложенному изобретению является способ правки шлифовального круга (патент RU 2317188, МПК B24B 53/053, опубл. 20.02.2008). Данный способ включает вращения шлифовального круга и правящего ролика в противоположных направлениях. Отличительная особенность способа заключается во вращении правящего ролика от пневмопривода с окружной скоростью, равной окружной скорости круга.

Недостаток известного способа заключается в невысоком качестве правки. Это обусловлено высокими деформациями при консольном закреплении правящего ролика и его перемещении относительного шлифовального круга, а также погрешностями привода. Другой недостаток известного способа связан со сложностью технической реализации способа, при которой требуется отдельный пневмопривод для вращения ролика и его перемещения. Это сложно осуществить на бесцентровом шлифовальном станке, так как при этом требуются отдельные механизмы правки для шлифовального и ведущего кругов.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества правки и упрощение технической реализации способа.

Поставленная задача решается тем, что предложен способ правки шлифовального круга бесцентрового шлифовального станка, в котором производят вращение в направлениях, противоположных друг другу основного шлифовального круга и правящего ролика от отдельных приводов.

Новым в предложенном изобретении является то, что в качестве привода правящего ролика используют дополнительный шлифовальный круг с коэффициентом трения S=0,5-0,7, с помощью которого прижимают правящий ролик к основному шлифовальному кругу, до начала вращения ось дополнительного шлифовального круга поворачивают относительно оси основного шлифовального круга на угол α в вертикальном направлении, а затем изменяют скоростью вращения n_к дополнительного шлифовального круга, регулируя скорость вращения n_р правящего ролика, и изменяют угол α поворота оси дополнительного шлифовального круга, регулируя скорость n_п продольного перемещения правящего ролика.

Новым в предложенном изобретении является также то, что изменяют величину угла α поворота оси дополнительного шлифовального круга по соотношению:

где α - угол поворота оси дополнительного шлифовального круга относительно оси основного шлифовального круга в вертикальном направлении; n_п - продольного перемещения правящего ролика; n_р - скорость вращения правящего ролика; k - коэффициент проскальзывания.

Новым в предложенном изобретении является также то, что изменяют скорость вращения n_к дополнительного шлифовального круга по соотношению:

где d_к - диаметр дополнительного шлифовального круга; d_р - диаметр правящего ролика; n_р - скорость вращения правящего ролика.

На фиг. 1 показана схема правки (основной вид), на фиг. 2 - схема правки (вид сбоку).

Способ реализуется следующим образом.

Правящий ролик 1 до начала правки размещают между основным шлифовальным кругом 2, дополнительным шлифовальным кругом 3 и опорным ножом 4. Основной шлифовальный круг 2 и правящий ролик 1 получают вращение от отдельных приводов. В качестве привода правящего ролика 1 используют дополнительный шлифовальный круг 3, который имеет коэффициент трения S=0,5-0,7, достаточный для передачи вращения правящему ролику 1. При коэффициенте трения S<0,5 сила трения оказывается недостаточной для вращения правящего ролика 1. Получить коэффициент трения S>0,7 для абразивных шлифовальных кругов затруднительно.

Ось дополнительного шлифовального круга 3 до начала вращения поворачивают относительно оси основного шлифовального круга на угол α в вертикальном направлении. Правящий ролик 1 прижимают к основному шлифовальному кругу 2 с помощью дополнительного шлифовального круга 3, который приводят во вращение со скоростью n_к. За счет силы трения вращение от дополнительного шлифовального круга 3 передают правящему ролику 1, который начинает вращаться со скоростью n_р. Вращение основного шлифовального круга 2 и правящего ролика 1 происходит в направлениях, противоположных друг другу. Окружные скорости в точках контакта основного шлифовального круга 2 и правящего ролика 1 приблизительно равны и отличаются на величину коэффициента проскальзывания k.

За счет разворота оси дополнительного шлифовального круга 3 на угол α относительно оси основного шлифовального круга 2 возникает составляющая силы трения, которая перемещает правящий ролик 1 в продольном направлении со скоростью n_п.

Скорость вращения n_р правящего ролика 1 регулируют за счет изменения скорости вращения n_к дополнительного шлифовального круга 3, а скорость n_п продольного перемещения правящего ролика 1 регулируют за счет изменения угла α поворота оси дополнительного шлифовального круга 3 относительно оси основного шлифовального круга 2.

На основании схемы правки (фиг. 1, 2) и геометро-кинематических расчетов получены соотношения для изменения угла α поворота оси и скорости вращения n_к дополнительного шлифовального круга в процессе правки.

В процессе правки изменяют величину угла α поворота оси дополнительного шлифовального круга по соотношению:

где α - угол поворота оси дополнительного шлифовального круга относительно оси основного шлифовального круга в вертикальном направлении; n_п - продольного перемещения правящего ролика; n_р - скорость вращения правящего ролика; k - коэффициент проскальзывания.

В процессе правки изменяют скорость вращения n_к дополнительного шлифовального круга по соотношению:

где d_к - диаметр дополнительного шлифовального круга; d_р - диаметр правящего ролика; n_р - скорость вращения правящего ролика.

В процессе правки правящий ролик 1 не закрепляется, а опирается на опорный нож 4 станка и имеет устойчивое положение в течение всего времени правки, что позволяет снизить деформации и тем самым повысить качество правки.

Кроме того, для реализации способа не требуется отдельного привода для вращения и перемещения правящего ролика, что в итоге упрощает техническую реализацию способа.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении качества правки и упрощении технической реализации способа.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для правки шлифовального круга бесцентрового шлифовального станка. Производят вращение в противоположных друг другу направлениях основного шлифовального круга и правящего ролика от отдельных приводов. В качестве привода правящего ролика используют дополнительный шлифовальный круг с коэффициентом трения S=0,5-0,7, с помощью которого прижимают правящий ролик к основному шлифовальному кругу. До начала вращения ось дополнительного шлифовального круга поворачивают относительно оси основного шлифовального круга на угол α в вертикальном направлении. В процессе правки изменяют скорость вращения дополнительного шлифовального круга для регулирования скорости вращения правящего ролика, а также изменяют угол поворота оси дополнительного шлифовального круга для регулирования скорости продольного перемещения правящего ролика. В результате повышается качество правки и упрощается процесс правки. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ правки шлифовального круга бесцентрового шлифовального станка, включающий вращение в противоположных друг другу направлениях основного шлифовального круга и правящего ролика от отдельных приводов, отличающийся тем, что в качестве привода правящего ролика используют дополнительный шлифовальный круг с коэффициентом трения S=0,5-0,7, с помощью которого прижимают правящий ролик к основному шлифовальному кругу, и до начала вращения ось дополнительного шлифовального круга поворачивают относительно оси основного шлифовального круга на угол α в вертикальном направлении для продольного перемещения правящего ролика, а затем изменяют скорость вращения n_к дополнительного шлифовального круга для регулирования скорости вращения n_р правящего ролика и изменяют угол α поворота оси дополнительного шлифовального круга для регулирования скорости n_п продольного перемещения правящего ролика.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение величины угла α поворота оси дополнительного шлифовального круга осуществляют из условия:

где α - угол поворота оси дополнительного шлифовального круга относительно оси основного шлифовального круга в вертикальном направлении;
n_п - скорость продольного перемещения правящего ролика;
n_р - скорость вращения правящего ролика;
k - коэффициент проскальзывания.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение скорости вращения n_k дополнительного шлифовального круга осуществляют из условия:

где d_k - диаметр дополнительного шлифовального круга;
d_р - диаметр правящего ролика;
n_р - скорость вращения правящего ролика.