Способ шлифования вогнутых криволинейных поверхностей Советский патент 1992 года по МПК B24B5/16 

Фиг 3

Изобретение относится к абразивной обработке крупногабаритных криволинейных поверхностей, например эллиптических днищ, конусов, используемых в различных отраслях н/х.

В настоящее время крупногабаритные криволинейные тела вращения, указанные выше, шлифуют с помощью бескопирного строчечного способа. При шлифовании этим способом абразивный инструмент копирует фасонный профиль изделия без специальных следящих систем и копировальных устройств, при этом круг перемещают в плоскости его вращения вдоль образующей детали, с определенной подачей на оборот изделия (строчечной подачей). Копирование криволинейного профиля происходит за счет сочетания вертикального и горизонтального принудительного перемещения шлифовальной головки и поворота последней на оси подвеса.

Такой способ широко известен 1.

Однако абразивный инструмент перемещают едоль образующей фасонного профиля изделия по двум координатам - либо с перпендикулярным направлением вектором скорости детали и инструмента, либо с коллинеарным (т.е. обработка ведется частью торца или периферией режущей поверхности инструмента).

Так как абразивный круг не имеет сплошной режущей кромки на обрабатываемую поверхность будут наноситься параллельные между собой и образующей детали риски различной глубины. При последующих проходах с постоянными технологическими режимами часть абразивных зерен будет попадать в уже прорезанные канавки, следовательно, снижается эффективность процесса и для снятия заданного припуска необходимо делать дополнительные проходы. Это приводит к неоправданному повышенному расходу абразивного материала. Переналадка технологических режимов на каждый проход увеличивает машинное время на обработку.

В качестве прототипа принят способ, сущность которого сводится к следующему: абразивный инструмент, установленный на шарнирно подвешенную шлифовальную головку прижимают к обрабатываемой повер- хности, сохраняя угол наклона к вертикали постоянным, равным 45°, и перемещают шлифовальную головку в плоскости вращения инструмента, вдоль криволинейной образующей со строки на строку от центра к периферии (или наоборот) тола вращения, производя реверс инструмента.

Шлифовальная головка перемещается только е плоскости вращения инструмента,

совпадающей с плоскостью образующей, по которой перемещается инструмент,

Указанный способ обеспечивает механизированное шлифование крупных днищ.

Но на черновых операциях этот процесс достаточно трудоемкий.

Целью изобретения является повышение производительности и качества шлифования крупногабаритных криволинейных

поверхностей.

На фиг.1 показана схема образования строки при перпендикулярности плоскости вращения инструмента направлению подачи Vg; на фиг.2 - схема образования строки

при направлении подачи под углом, отличным от прямого к плоскости вращения инструмента; на фиг.З - схема перемещения инструмента по образующей днища; на фиг.4 - вид сбоку.

При образовании строки с перпендикулярным направлением подачи к плоскости вращения, последний снимает слой металла глубиной t, а поверхность контакта представляет собой часть цилиндрической поверхности АВ-СД (фиг.1). При этом ширина строки равна хорде ВС АД. Эта цилиндрическая поверхность в сочетании с поверхностью детали дает прямоугольник АВСД, у которого АС ВД. Если развернуть абразивный инструмент на угол таким образом, чтобы плоскость его вращения с направлением подачи составляла угол (р ± 90°, то цилиндрическая поверхность контакта инструмента с деталью АВСД также развернется

на угол (фиг.2) и ширина строки будет определяться длиной диагонали ВД прямоугольника АВСД. При этом в процессе обработки подачу на строку выдерживает как сумму составляющих

Sc Vsi+Sy,

а соотношение этих составляющих выдерживают равным Sx/Sy tg p .

Известно, что ВС 2 vdt,

ВД VflC2 + ВС2 VB 2 + 4 dt,

где В - высота инструмента;

d -диаметр инструмента;

t- глубина шлифования ,

Следовательно ширина строки увеличится в

VTA

4dt

раз.

Оптимальный угол р будет равен

P arctg2 tflr

При этом угле поворота диагональ ВД перпендикулярна направлению подачи по строке, а ширина строки максимальна. Та- ким образом уменьшается число строк на изделии и машинное время на обработку, что приводит к повышению производительности процесса.

Исходя из этого, внутреннее шлифова- ние крупногабаритных криволинейных поверхностей, например эллиптических днищ, целесообразно производить путем перемещения инструмента вдоль образующей 0- 0, расположенной под углом к плоскости вращения инструмента, от периферии днища к центру, а после выхода инструмента в центр изделия направление подачи и вра- щения инструмента изменяют на противоположное. В результате риски образовавшиеся при прохождении инструмента по образующей 0-0 и повороте изде- лия на угол а изменяет угол на 90°. Поэтому, когда инструмент будет работать по образующей 0-0 микрорельеф обрабо- танной поверхности будет представлять собой сетку в виде перекрестного расположения рисок, что приводит к повышению производительности и улучшению качества обработанной поверхности, а так- же исключению операции правки инстру- .мента и холостых проходов.

В зависимости от заданного припуска на обработку определяется число проходов круга по траектории 0-0-0 -0-0 и т.д.

Изобретение позволяет увеличить производительность (за счет увеличения ширины строки, пересечения рисок микрорельефа, сокращение числа проходов), а также улучшить качество обработанной поверхности и снизить расход абразивного материала.

На фиг.4 показана схема подач Sx, Sy, Sz, сочетание которых позволяет абразивному инструменту перемещаться по заданной (0-0-0 фиг.З) траектории.

Формула изобретения

1.Способ шлифования вогнутых криволинейных поверхностей, при отором шлифовальный инструмент вращают и перемещают его вдоль образующей поверхности детали, которую поворачивают, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества обработки, шлифовальный инструмент располагают на наибольшем диаметре детали так, что плоскость бго вращения параллельна ее диаметральной плоскости, перемещение инструмента в°доль образующей осуществляют из условия движения плоскости его вращения вдоль перпендикулярного к ней диаметра, а оси вращения - нормально указанному диаметру, при этом, по достижении инструментом центра изделия, изменяют направление вращения инструмента и движение оси вращения на противоположное.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что угол ф между направлением подачи вдоль образующей и плоскостью вращения инструмента выбирают йз условий;

где В - высота инструмента-,

d - диаметр инструмента,

t - глубина шлифования;

Sx -подача плоскости вращения;

Sy - подача инструмента в плоскости вращения.

Фа& 1

Сущность изобретения: шлифовальный инструмент располагают на наибольшем диаметре детали таким образом, что плоскость его вращения параллельна ее диаметральной плоскости. Инструмент перемещают вдоль образующей из условия движения плоскости его вращения вдоль перпендикулярного ей диаметра, а оси вращения - нормально указанному диаметру. После достижения инструментом центра изделия изменяют направление вращения инструмента и движение оси вращения на противоположное. При этом угол р между направлением подачи вдоль образующей и плоскостью вращения инструмента выбирают по приведенной формуле. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.