Способ абразивной обработки и станок для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B24B7/16 

19 9.

Изобретение относится к размерной абразивной обработке изделий, в частности торцов наконечников оптических соединителей. Цель изобретения - повышение качества и точности обработки. Размерную Ч- S/jW/j/M/// ///////15- II 7 П 25 обработку ведут до достижения изделиями упоров. Затем упоры отводят и продолжают обработку в течение нескольких кинематических циклов, количество к-рых определяК X ют по формуле1 Z ygr, где К коэффициент пропорциональности, равный 5-10, X - торцовое биение инструмента, мм, d - средний размер зерна основной фракции абразивного круга, мм. Кассета 3 с деталями 1 достигает упоров 5, после чего упор 10 отводится и обработка продолжается. По окончании Z циклов включается дви- гатель 14 v, при помощи винта 20 кассетодержатель 6 отводится вверх, прерывая обработку. В результате устраняется перпендикулярность торца оси изделия, образующаяся вследствие наличия торцового биения круга 4. 3 ил., 1 табл, 5 (Л С /J / ///////с о Ј 00 СЬ

л

Изобретение относится к размерной абразивной обработке изделий и может быть использовано при обработке торцов изделий типа оптических наконечников соединителей волоконно-оптических систем передачи информации.

Цель изобретения - повышение точности качества обработки изделий

На фиг. 1 изображен станок, общий вид; на фиг. 2 - профиль торца изделия, обработанного по упору; на фиг. 3 - то же, обработанного после удаления упора в течение нескольких кинематических циклов движения инструмента.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделия 1, закрепленные в приспособлениях 2 и установленные в кассете 3, шлифуются торцом круга 4, совершающим планетарное движение, с подачей S на инструмент до упора 5 под действием сил гравитации. По достижении изделиями 1 упора 5 кассетодержатель 6 совместно с кассетой 3 перемещается по стойке 7 вниз, так как упор 5, связанный с кассетой 3, отводится от отрабатываемых изделий. Затем продолжают обработку в течение дополнительных циклов движения инструмента, число которых выбирают согласно соотношению

-. К X Z -гЯг- )

где Z-число ЦИКЛОРГ оижения инструмента;

К- коэффициент пропорциональности, равный 5-10;

X - торцевое биение инструмента, мм;

d - средний размер зернистости основной фракции абразива инструмента, мм.

После совершения обработки в течение заданного числа циклов движения инструмента процесс обработки прерывают.

Торцовое биение инструмента и подача обрабатываемых изделий до упора приводят к отклонению торца изделия от перпендикулярности относительно его оси на величину AI .

Удаление упора 5 после того, как его достигнут обрабатываемые изделия 1, и продолжение обработки без их контакта с упором меняет характер диспергирования обрабатываемой поверхности. Вновь, как и до достижения изделиями упора, обеспечивается непрерывный контакт обрабатываемой поверхности с инструментом. В обработке участвует вся режущая поверхность инструмента, зерна абразива осуществляют всестороннее набегание на обрабатываемую поверхность, следы зерен абразива многократно пересекаются. Это создает предпосылку изменения формы обработанного торца, уменьшения его отклонения от перпендикулярности до величины 4е, формирования микрорельефа обработанной поверхности с меньшей шероховатостью, В результате осуществления

нескольких циклов движения инструмента при обработке изделий без упора обработанные торцы приобретают форму, показанную на фиг. 3, уменьшается их шероховатость и отклонения от перпендикулярности.

Наибольшую торцевому биению инструмента соответствует более низкое качество обработанной поверхности. Снижение качества обработанной поверхности вызывает увеличение времени последующей обработки, а следовательно,и увеличение числа циклов движения инструмента. Таким образом, число циклов движения инструмента при обработке без упора необходимо выбирать прямо пропорционально торцовому биению инструмента.

Увеличение зернистости абразивного инструмента увеличивает интенсивность съема материала, сокращает время последующей обработки, а следовательно,уменьшает число циклов движения инструмента при обработке бе-з упора. Таким образом, число циклов движения инструмента при обработке без упора необходимо уменьшать с увеличением зернистости инструмента и

увеличивать с уменьшением зернистости инструмента.

Обработка в течение нескольких циклов движения инструмента вследствие ее кратковременности, а также малой интенсивности съема материала при тонкой абразивной обработке не изменяет существенно размер длины обрабатываемою изделия, что позволяет оставаться ему в поле допуска. После совершения инструментом заданного числа

циклов движения необходимо прерывать процесс обработки.

Реализация предлагаемого способа достигается применением станка (фиг.1). Станок состоит из установленных на станине 8

привода планетарного движения инструмента в виде планетарного редуктора 9, стойки 7, кассетодержателя 6, упора 10, устройства 11 отведения упора, выполненного, например, в виде пневмоцилиндра, шток

12 которого неподвижно связан с упором 10, реле 13 времени, управляющего двигателем 14 механизма перемещения кассетодержателя. На валу электродвигателя 15 закреплен шкив, связанный ремнем 16 со

шкивом 17 вала 18 планетарного редуктора 9, Кфланцу выходного вала 19 планетарного редуктора 9 крепится шлифовальный круг 4. В кассетодержателе 6 устанавливаются кассеты 3 с обрабатываемыми изделиями 1. С

кассетой 3 связан неподвижно упор 5, Кас- сето держатель перемещается при помощи механизма 20, оснащенного винтовой парой 21.

Устройство отведения упора мсжет быть выполнено также в виде кулачкового механизма, винтового механизма и электродвигателя, гидроцилиндра и т.д. Винтовая пара механизма 20 перемещения кассето- держателя может быть также заменена кулачковым механизмом,пневмоцилиндром и т.д.

Станок работает следующим образом.

От электродвигателя 15 через клиноре- менную передачу вращение передается шкиву 17, жестко связанному с валом 18 планетарного редуктора 9. Водило 22, связанное с валом 1Я сообщает круговое движение зубчатым колесам 23 и 24, установленным на валу 25. Зубчатое колесо 23 находится в зацеплении с неподвижным колесом 26 и обкатывается по нему при вращении вала 18. Вращающееся в процессе обкатывания колесо 23 передает движение колесу 24. Таким образом, колесо 24 получает круговое движение от водила 22 и врашд- тельное от колеса 23 через вал 25. Фланцу выходного вала 19, а следовательно, установленному на нем шлифовальному кругу 4, сообщается круговое движение от ведущего вала 18 и вращение от зубчатого колеса 27, находящегося в зацеплении с колесом 24. Траектория движения точки шлифовального круга является гипоциклоидной. Зубчатые колеса в планетарном редукторе 9 подобраны таким образом, что отношение угловых скоростей переносного (кругового) и относительного (вращательного) движения шлифовального круга обеспечивает сдвиг следа шлифуемого изделия по шлифовальному кругу на величину, меньшую чем диаметр шлифуемого изделия. Это способствует более равномерному износу шлифовального круга и стабилизации точности обработки.

Приспособления 2 с закрепленными в них шлифуемыми изделиями 1 под действием сил гравитации перемещаются вдоль осей цилиндрических отверстий кассеты 3 и прижимают изделия к шлифовальному кругу, обеспечивая снятие заданного припуска. Изделия при обработке перемещаются до упора 5. Массы приспособлений 2 подобраны таким образом, что обеспечивают прижим обрабатываемых изделий к шлифовальному кругу с заданным усилием. Необходимый размер длины изделий обеспечивается установкой упора 5 относительно торца шлифовального хруга. Настройка на размер производится вращением винта винтового механизма, торец которого упирается в упор 10. При вращении винта винтового механизма 21 кассетодержатель 6 перемещается по стойке 7, а связанный с ним упор 5 приходит в заданное положение 5 относительно торца шлифовального круга. При достижении обрабатываемыми изделиями упора 5 шток 12 механизма отведе- дения упора отводит упор 10, кассетодержатель 6 перемещается по стой0 ке 7 вниз, упор 5 отводится от обрабатываемых изделий. Производится обработка в течение заданного дополнительного числа циклов движения инструмента. Одновременно с отведением упора 10 реле 13 вре5 мени отсчитывает время обработки, соответствующее заданному числу дополнительных циклов движения инструмента. После совершения обработки в течение заданного числа дополнительных циклов дви0 жения инструмента реле 13 времени включает электродвигатель 14. Электродвигатель 14 приовдит во вращение винт меха- HHSva перемещения кассетодержателя, конец которого упирается в стойку 7, кассе5 тодержатель перемещается вверх, процесс шлифования прерывается.

Пример. При реализации предлагаемого способа производилось тонкое шлифо- вание наконечников оптических

0 соединителей волоконно-оптических систем передачи. Материал втулки наконечника - сталь Х18Н10Т. материал капилляра и оптического волокна - кварцевое стекло. Шлифование осуществлялось на предлагае5 мом станке. Обработка производилась торцом алмазного круга, совершающим планетарное движение, диаметром 200 мм из алмазов марки АСМ 14/10, концентрация 4, связка органическая В203. Скорость шли0 фования 0,6 м/с, подача наконечника на круг гравитационная с давлением 0,15 МПа. Состав смазочно-охлаждающей жидкости: 0,5% нитрита натрия, остальное вода. Одновременно обрабатывали шесть наконечни5 ков. Вначале изделия шлифовались до упора, по достижении изделиями упора последний убирался и продолжалось шлифование в течение двух циклов движения инструмента, затем процесс шлифования

0 мгновенно прерывался. Для получения сравнительных данных на этом станке проводилось тонкое шлифование наконечников оптических соединителей при этих же режимах и инструменте по известному способу

5 обработки. У всех обработанных наконечников определялись шероховатость обработанной поверхности для оптического волокна и отклонение обработанного торца от перпендикулярности.

Данные обработаны методом математической статистики и сведены в таблицу.

Для приведенного примера число дополнительных циклов движения инструмента определяется следующим образом: .. К -X 10 0.02 , .. ОЛ z -W- -vCStr ::1-7w2-0- Формула изобретения 1. Способ абразивной обработки, при котором кругу сообщают планетарное движение, а деталям - подачу под действием сил тяжести, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и качества обработки, подачу деталей прерывают по достижении линейного размера, а затем возобновляют на количество кинематических циклов, определяемое по формуле: г К X

-vr

Г

0

5

где К - коэффициент пропорциональности, равный 5-10

X - торцевое биение инструмента, мм;

d - средний размер зерна основной фракции абразивного круга, мм.

2. Станок для абразивной обработки, содержащий станину, привод планетарного движения инструмента и кассетодержатель с отверстиями, в которых свободно размещены стаканы с упорами, предназначенными для взаимодействия с торцом кассетодержателя, отличающийся тем, что станок снабжен смонтированным на станине дополнительным упором с механизмом его отвода, а кассетодержатель установлен с возможностью осевого перемещения и контакта с дополнительным упором.