Способ управления врезанием шлифовального круга Советский патент 1982 года по МПК B24B49/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено в металлообработке, в частности при врезном шлифовании круглых изделий. Известен способ управления врезанием шлифовального круга, включающий ускоренный подвод шлифовального круга и переключение скорости подвода на скорость рабочей подачи в момент касания шлифовального круга с деталью 1 . Недостатком способа является низкая точность геометрической формы поперечного сечения детали. Цель изобретения - повышение точности геометрической формы поперечного сечения детали. Поставленная цель достигается тем, что определяют начальную некруглость детали, задают ее начальную скорость вращения и при врезании шлифовального круга в деталь производят переключение начальной скорости вращения детали на рабочую скорость, соответствующую заданному режиму шлифования, причем начальную скорость вращения детали задают из условия -скорость вращения детали; - скорость подвода шлифовального круга; -начальная некруглость заготовки ; -коэффициент, зависящий от режимов обработки. На чертеже показана схема врезания шлифовального круга в деталь, имеющую форму эллипса. При быстром подводе круга к изделию процесс шлифования может начаться как с наибольшего диаметра (фиг. 16), так и с наименьшего (фиг. 1а)процесс шлифования может начаться с любой точки рассмотренной поверхности. Рассмотрим случай, когда шлифование начинается с минимального диаметра - точки в (фиг. 1а) . При повороте детали между ею и кругом как бы внедряется(вводится ) клин, создающий дополнительный натяг который прибавляется к натягу системы СПИД, создаваемому принудительной (заданной) подачей шлифовальной бабки, на которой установлен круг, и определяется величиной подъема клина А «1 . Дополнительный натяг обуславливает дополнительную скорость съема припуска. Уравнение подъема клина l() в пределах одного оборота детали имеет вид L((, . , X где с{. Т ,(i) - угловая скорость изделия; 17 текущее время в пределах одного оборота. После первого оборота ссшлифуется част-ь клина, т. е. величина некруглости уменьшится на величину сошлифованного припуска &oD, (2) -(1 - 1 где К - коэффициент, характеризующи износ (сошлифовывание) шлифовального круга; Т - постоянная времени - коэффи циент, характеризующий инер ционность системы СПИД. Одновременно со съемом припуска з счет некруглости детали (эллипсности осуществляется съем припуска и за счет принудительной (заданной) подач Vp шлифовальной бабки. Однако припус сошлифовываемый за счет заданной под чи Vg, мало влияет (практически не влияет) на исправление (уменьшение) некруглости детали, поскольку в рассматриваемом случае шлифовальный кру контактирует с обрабатываемой деталью в течение всего оборота детали и за счет Vg сошлифовывает в течение всего оборота практически одинаковый слой металла по всему периметру шлиф емой поверхности (окружности). Таким образом, после первого оборота детали величина некруглости составляетА.- AO(I-D) На л-ый оборот величина некруглости составляет Лп (l-D) . Рассмотрим другой случай, когда шлифование начинается с вершины детали-эллипса в точке а (фиг. 16). Уравнение уменьшения клина в этом слу,чае имеет вид д(о() (1 + COS ) Величина некруглости на п-ый оборот детали составляет 4ПЛо-Кс (.,.,е Интенсивность исправления исходной некруглости, .е. формы детали сущест-венно зависит от начальных условий шлифования: если цикл шлифования не круглой заготовки начинается с наибольшего ее диаметра, то интенсивность исправления некруглости оказывается наибольшей. Это объясняется тем, что как показывает анализ уравнения (6), в этом случае (в случае начала шлифования с наибольшего диаметра изделия) в исправлении некруглости (в сошлифовывании лишнего клина) участвует подача Vp шлифовальной бабки. В этом случае сначала соглифоаывается клин, а потом сошлифовывается весь остаток припуска до размера. )ективность выбора начальных условий определяется коэффициентом f, характеризуемым соотношением скорое ти VP подвода шлифовального круга к шлифуемой детали, начальной некруглости &о и угловой скорости (fj изделия-. е (т) Чем меньше f, тем эффективнее влияют начальные условия на показатели шлифования. Из формулы (7) следует, что для уменьшения f необходимо либо уменьшить Vp, либо увеличить U; при заданной Л о Уменьшение скорости подвода УС приводит к снижению производительности за счет увеличения времени подвода круга к детали. Задавая максимально допустимую скорость подвода 1( (например, из условий безопасной работы, возможностей станка и т. п.), условие максимального эффекта, т. е. уменьшение соотношения f, можно обеспечить за счет увеличения угловой скорости tf детали. Однако это увеличение приводит к ухудшению качества шлифованной поверхности. Поэтому, чтобы обеспечить заданную точность по некруглости изделия и по качеству шлифовальной поверхности без потерь производительности, нужно подводить круг к детали при максимально возможной скорости ее вращения, а,после врезания круга в изделие произвести переключение на рабочую скорость вращения. Начальные условия шлифования (со стороны максимального или со стороны минимального диаметров детали) зависят от соотношения подачи Vg на один оборот детали и величины ее исходной некруглости До, характеризуемой ука занным коэффициентом 2gVc. - . где w - угловая скорость вращения детали, рад./мин.; п - круговая частота вращения детали (скорость вращения детали), об./мин. Если f 1 (т. е. подача на один оборот детали - -равна ее исходной некруглости АО) 10 процесс шлифования начинается се стороны наименьшего диаметра детали и интенсивность ее исправление и эффективность испра ления наименьшая. При f -j О начало шлифования приближается к стороне наибольшего диаметра детали и интенсивность и эффективность исправления некруглости наибольшие. При .начале шлифования в промежуточных точках ме ду а и в интенсивность исправления и эффективность исправления некру - лости выше, чем при f 1 и меньше. чем при f Величина некруглости на п-ый оборот детали при начале шлифования в промежуточной точке между наибольшим и наименьшими диаметрами детали с учетом формул (k и (6) определяются выражением ±1 л()И f V тГе и- АоС1- : Ке е1 &-«je

Исходя из вышеуказанного наименьшая круговая частота вращения детали п, необходимая для обеспечения наиболее эффективного исправления некруглости до заданной величины, опре-. деляется следующим образом. Поскольку наименьшая интенсивность исправления некруглости обеспечивается при f 1 , то необходимую величину круговой частоты вращения детали п .определяют, приравнивая подачу на один оборот деталиЧ;/И{ и допустимую конечную вели некруглости детали (й.к), пример, при /с 2 , мм/мин Д 5мкм, пл.- чоО об/мин) . Тогда при исходной величине некруглости 5 мкм, конечная величина некруглости меньше допустимого значения, т.е. .;.° 2 LI - - ° ° Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность геометрической формы поперечного сечения. Формула изобретения Способ управления врезанием шлифовального круга, включающий ускоренный подвод шлифовального круга и переключение скорости подвода на СКОРОСТЬ рабочей подачи в момент касания шлифовального круга с деталью, о,т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности геометрической фор- мы поперечного сечения детали, определяют начальную некруглость детали, задают ее начальную скорость вращения и при врезании шлифовального круга в деталь производят переключение начальной скорости вращения детали на рабочую с|сорость, соответствующую заданно„у режиму шли({ювания, причем начальную скорость вращения детали задают из условия л ; О t YYIAM где П{ч .-, - скорость вращения V - скорость подвода шлифовального круга; Ло - начальная некруглость заготовки;f коэффициент, зависящий от режимов обработки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе - , 2t, опублик. 1972.