Способ притирки сферических поверхностей Советский патент 1988 года по МПК B24B11/10 

4ib СЛ

СО

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способам чистовой обработки сферических поверхностей изделий и может быть использовано для притирки наружных и внутренних сферических поверхностей.

Цель изобретения - повьпиение точности обработки поверхностей за счет равномерного съема припуска.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 - график зависимости скорости съема припуска q от удельного давления Р в зоне об- работки; на фиг. 3 - схема обработки притиром большого диаметра; на фиг. А - устройство для реализации способа.

При обработке заготовку 1 помеща- ют на оправку 2 и вращают вокруг оси ОХ. Заготовка имеет радиус RC™, притир - Rnp. Трубчатый притир 3 прижимают к поверхности сферы переменной по величине силой Р; . Притиру сообщают возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через ось вращения ОХ заготовки. В крайних положениях А и Д притир прижимают к сфере с наибольшей силой макс Р этом притир находится в контакте с точками сферы, наименее удаленными от оси вращения ОХ. Точка пересечения оси притира со сферой удалена на расстояние ,. В положе- НИИ С притир контактирует с точками сферы, наиболее удаленными от оси ОХ на расстоянии R AOICC сф

Здесь усилие прижима притира к поверхности сферы наименьшее.

Давление инструмента на обрабатываемую поверхность в i-й точке

Р . S-,

где 5„ - площадь рабочей поверхности инструмента.

Известно, что при увеличении давления в зоне обработки до величины Р (фиг.2) происходит увеличение скорости съема припуска q. Отсюда следует, что предлагаемый способ основан на изменении величины давления в зоне обработки обратно пропорционально расстоянию точек обрабатываемой поверхности до оси вращения. При этом за счет изменения давления достигается повьппение равномерности снятия припуска с точек сферы, имеющих различную скорость.

Максимальную силу прижима притира макс устанавливают в точках А и Д (см.фиг.1), наименее удаленных от оси вращения ОХ на расстояние . Величина силы

Макс

Р ч маис

Величину следует принимать равной критической величине давления РКР , соответствующей наибольшей скорости съема припуска q . Если макс кр процесс притирки идет неустойчиво, если Р, Р,,, то обработка ведется с меньшей производительностью.

Обоснуем выбор значений показателя т. Скорость съема припуска при притирке

q К,. ,

где К - коэффициент, учитьгаающий

конкретные условия обработки (

1,п- показатели степени, учитывающие характер абразивного изнашивания)

Р - давление;

V - скорость притирки.

Для обеспечения равномерного съем припуска с различных точек сферы необходимо, чтобы скорости съема припуска в точках А, В, С, Д бьии равны. Тогда скорость съема припуска в i-й точке равна скорости съема в точке А. Учитьюая, что

q; K,.pJ.V:,

5 А V умвкс /мии ) получаем равенство

K,pf-v

V wOKC «ИИ )

где V; , , - линейные скорости точек В и А.

Откуда

|/е С ч . Р

тг

у. макс

Обозначив 1/1 m и подставив вьфаже- ние линейной скорости, получаем

Р,

Matte

Известно, что 1 колеблется в пределах 0,6...3. Соответственно показатель m находится в пределах 0,33...

1,6.

3 1А Соотношение радиусов притира К„р и обрабатываемой сферы RC в данном способе оказывает существенное влияние на точность обработки. Обоснуем границы диапазона соотношений радиусов. Пусть притир находится в контакте с точками Е и С (фиг.З). Точка С является наиболее удаленной от оси вращения на величину Rfm, точка Е - наименее удаленной (она находится на оси ОХ).

Радиус притира равен

К„р Соотношение радиусов

Rnp , - Rctp 2

Если соотношение радиусов выбирать

Rpi

w

ff

то в крайних положениях притир одновременно находится в кЬнтакте с точками сферы наиболее и наименее удаленными or оси вращения ОХ. С точками сферы, наиболее удаленными от оси вращения ОХ (около точки С), притир находится в контакте постоянно. В этом случае в точках С обеспечивается значительно большая скорость съема, чем в точках Е и Д. Точность обработки уменьшается.

При соотношении радиусов

Rn -ТГ R Т

Лсф /

притир находится в контакте раздельн с точками сферы, разноудаленными от оси вращения ОХ, например с точками А, В, С, Д (фиг.1). В этом случае изменения усилия прижима можно повысить равномерность съема с разноудаленных от оси вращения точек сферы. Точность обработки по сравнению с рассмотренным случаем существенно повышается.

При небольшой величине соотношения

ll R

Сф

0,1,

как показывает практика притирки, добиться высокой точности обработки нельзя, так как притир контактирует с обрабатываемой поверхностью по

14579

окружности очень малого радиуса. Кроме того, площадь рабочей поверх- . нести притира будет малой, что приводит к существенной потере.производительности.

Таким образом, соотношение радиусов следует выбирать

0,1

Rnp р- откуда

Сф

(0,lTO,7)R,.

Притирку можно осуществлять либо с использованием абразивных паст, либо на рабочую поверхность притиров наносить алмазоносный слой.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность управления процессом удаления припуска с различных точек вращающейся сферы. Подбирая закон изменения давления в точках сферы, можно существенно повысить равномерность съема припуска со сферы.

Предлагаемый способ позволяет легко механизировать и автоматизировать операции притирки высокоточных сферических поверхностей деталей. В лабораторных условиях опробован

предложенный способ притирки для обработки сферической поверхности диаметром 50 мм. Заготовка изготовлена из алюминиевого сплава Д16Т. Предварительная обработка заготовки осуществлялась на горизонтально-фрезерном станке однозубой фрезой. В качестве инструмента использовался трубчатьй притир, изготовленный из пластмассы (фторопласта и капролона). В качестве абразива использовалась алмазная паста зернистостью АО/28.

Для реализации предлагаемого спо- соба изготовлено специальное приспособление, содержащее направляющую 4 (фиг.4), по которой перемещается ползун 5. Направляющая 4 имеет криволинейную форму. Она установлена отно- сительно обрабатываемой поверхности так, что расстояние от нее до поверхности сферы переменно. Наименьшее расстояние - в точках А и Д, наибольшее - в точке С. Притир 2 с помощью пружины 6 прижимается к сфере 1. В результате перемещения ползуна по направляющей обеспечивается переменная сила прижима притира к сфере: наибольшая - в точках А и Д, наименьшая - в точке С. За счет подбора формы направляющей и ее расположения относительно оси ОХ можно достигать различного закона изменения силы прижима притира к поверхности сферы.

Формула изобретения

Способ притирки сферических поверхностей, при котором заготовку и .притир вращают вокруг своих осей, прижимают друг к другу и сообщают им относительное возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через оси вращения заготовки и притира, отличающийся тем, что, с целью повыпения точности обработки сферических поверхностей, определяют наибольшую силу прижима

макс

, соответствующую максимальной

скорости съема припуска, и прикладывают ее в зоне, прилегающей к оси

вращения заготовок, а текущее значение силы, для i-й точки сферической поверхности определяют по формуле

R « (ЛиМ) R:

макс

где Р;

R

-сила прижима притира в i-й точке сферы;

-расстояние i-й точки

до оси вращения заготовки,

-расстояние от точки приложения силы Рд, до оси вращения заготовки,

-показатель степени, равный 0,33...1,6,

при этом радиус притира рают из условия

мин

ш

RP выби

К„р (0,1тО,7) R

Сф.

где RC радиус сферы обрабатываемой заготовки.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способам чистовой обработки сферических поверхностей, и может быть использовано для притирки наружных и внутренних поверхностей. Цель изобретения - повышение точности притирки за счет равнэмерности съема припуска. К вращающейся заготовке 1 прижимают трубчатый притир 3 совершающий возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через оси вращения заготовки и притира. Наибольшую силу прижима Р„,„ устанавливают в наименее удаленных от оси враЦения точках сферы на расстоянии К,„„, а в других точках сферы силу прижима изменяют следующим образом: Р. (R, R,) макс где Р,- - сила прижима притира в i-й точке} R; - расстояние от i-й точки сферы до оси вращения; m - показатель степени, равный 0,33... 1,6; при этом соотношение радиусов притира К„, и обрабатываемой сферы выбирают из неравенства 0,1 Rpp св 4 ил. (Л

/ЙЯИГ

Ц3и2.1

f макс VuB.2

Ри.г.З

fPu.