Планшайба для крепления шлифовального круга

 

ПЯЛЮЛЯВА ДНЯ ЮРВЯЛЕНИЯ ШЯНФаВйЛЬИОГО КРУГА, содержащая два ; полуфлайца, один йэ которых устаяов:-; леи корпусе tra подайпниках и свя;зай с ним посредством упругих в окружном направлении элементов, и средства регулирования жесткости, последних,о т л и ч а ю «а я с я -тем,, что,, с це лью повдабния качества о а атываё : : поверхности йутеМ ое5есша1чеяйя адапдивного управления окружяой )KectKJOc тью планшайб, на полуфпанце, связай; ном с корпуссм, выполнены расположенные по окружности диаматрешьно профйвоположио , кбличест во KOTOPIXK сюответствует количеству упругих элементов, а средства регулировщица уса жеёт кости шжолнены в виде nbj pyжинен{&в ( относительно корпуса Kapssw ток; , устайовленшлх в желобах,у ( : каждая каретка ей п6Дщйпййкш«в, ;два из которых расположены соосйо, а два других, ОСИ которьах паргшлельйы по обе стороны от упругих эленейт эш.

з@р В 24. В 45 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

1Д а

Юиг!

Э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 00СР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОИ%ТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ

Н АВТОБУСНОМУ V. (2М . 3375231/25-08 (22) О4.12.81 (4а) 3О.О5.аз. Вл. Е 2О (72).В.И.Свирцав и S.A.Òóïîaîãîâ (71) Иермский политехнический институт (53) 621.924-229.2(688. 6) .,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

"по- заявка 9. 2963967/25-68, кл. В .Й4 В.:45/60, МВО, (54) (57) ПЛАИИИМЗА - ДЖ, КРЕИХЖНИй .amteOaamSaOta KIera. содержащая два иолу@ланца, един as которьнс установ- лен н корпусе ин под@инни«ах и связан

,c: нйм иооредством унругйх в окружном. -направлении элементов, и средства ре гулирования жесткости. посведних,о т— л и ч а 30 щ а и c a -тем что с-це пью пощжмнии качества о6рабатнэаемой . поверхности йутем обеспечении адаптивного уиравлеыиа окруино» жесткостью планшайби, иа полуфЛанце, снизаи= нои с корпуаой, вмполнени раслолоиенжж по окружности диаметрально проти- воголоино желоба, количество котщаих соответствует количеству угругих элементов, а средства -регулировании их жесткости внполненй в виде подпружиненник относительно корпуса «аре . ток., уставовлениых В.желобах, приави каждая каретка снабжена подщииинкамн, два иэ которнй расположены соосног и два других, оси которых параллельнйг по обе стореиы от упругих элементов. а

1020216

Изобретение относится к машиностроению и может -быть использовано на операциях шлифования сталей и сплавов, склонных к появлению шлифовочных дефектов - прижогов и трещин.

Известна планшайба для закрепления шлифовального круга, содержащая два полуфланца, один иэ которых установлен в корпусе на подшипниках и связан с ним посредством упругих в окружном направлении элементов, и средства регулирования жесткости последних.

Данная планшайба в результате ступенчатого изменения окружной жесткоссти упругих элементов обеспечивает устойчивые крутильные колебания круга 15 при шлифовании заданной амплитуды и частоты. Это позволяет значительно уменьшить уровень автоколебаний при шлифовании, что повышает стойкость круга и качество шлифованной поверхности 11.

Однако известная конструкция планшайбы не обеспечивает полного устра нения автоколебаний в процессе шпифования вследствие отсутствия при я5 шлифовании адаптивного управления приведенной крутильной жесткостью системы шпиндель - шлифованный круг.

Это приводит к потере режущих свойств инструмента по мере его эатуплення, ухудшению качества обрабатываеМой поверхности и снижению првизводительности процесса обработки.

Цель изобретения - повышение качества обрабатываемой поверхности : 35 путем обеспечения адаптивногр управления окружной жесткостью планшайбы. . поставленная цель достигаются тем, что в плаишайбе, содержащей два полуфланца, один из которых установлен в 4О корпусе на подшипниках и связан с ним посредством упругих в окружном направлении элементов, и средства регу-лирования жесткости последних, на полуфланце, связанном с корпусом, выполнены расположенные по окружности диаметрально противоположно, желоба, количество которых соответствует количеству упругих элементов, а средства регулирования их жесткости выполнены в виде подпружиненных относи» 50 тельно корпуса кареток, установленных в желобах, причем каждая каретка снабжена подьыциикаьы, два из которых расположены соосно, а два других, оси которых параллельны, цо обв стороны 55 от упругих элементов.

На фиг.1 изображена планшайба,разрез по оси шпинделя станка, на фиг.2то же, вид со стороны упругих элементов, на фиг.З вЂ” разрез A-A на . щ фиг.2, на фиг.4.- разрез Б-В на фиг.1;

Между полуфланцами 1 и 2 жестко важимавтся ялифовальный круг 3 с помощью гайки,4. Полуфланец 2 установлен в корпусе 5 ланшайбы на двух. подшипниках 6, допускакицих относительные угловыв колебания круга 3 и корпуса 5 за счет упругих деформаций, двух симметрично расположенных цельных с втулкой консольных балочек 7. Втулка с балочками установлена соосно конусу корпуса и зафиксирована относительно корпуса с помощью шпонки 8.

Ограничение осевого перемещения круга относительно корпуса обеспечивается с помощью кольца 9, гайки 10 и контргайки 11. Дяя предотвращения попадания абразивной пыли в подшипники они герметизированы войлочными сальниками 12 и 13, установленными соответственно в гайке 10 и крышке 14.

Полуфланец 2 и его крыика 14 неподвижно зафиксированы относительно друг друга штифтами 15 и стянуты винтами

16. Они имеют расположенные по окружности диаметрально противоположно желоба 17, количество которых соот ветствует количеству упругих элементов 7 (консольных балочек). Связь полуфланца 2 и вго крышки 14 с упругими элементами выполнена с помощью подвижных кареток, имеющих по четыре подшипника 18. Два подшипника установлены на каретке соосно и расположены в круговых желобах 17 полуфланца 2 и его крышки 14. Между двумя другими подшипниками, имеющими параллельные оси, расположен упругий элемент 7. Удерживание подвижных кареток в требуемом положении при установившемся вращении планшайбы на шпинделе Станка обеспечивается подбором жесткости пружин 19, крепление которых к подвижным кареткам производится с помощью серег 20.

При изменении силы на периферии шлифовального круга происходит поворот круга относительно корпуса планшайбы в результате перемещения подшипников подвижной каретки в желобах полуфланца и крышки. при этом происходит изменение длины упругих элементов, а соответственно, и окружной жесткости упругой связи между шлнфовальным кругом и корпусом планшайбы. Требуемый закон изменения окружной жесткости планшайбы определяется характеристиками абразивного инструмента и обрабатываемого материала, а также условиями реализации процесса шлифования и конструктивно обеспечивается подбором изменения сечения упругих элементов планшайбы в зависимости от положения подвижной каретки и закона, описывающего кривую профиля желобов. В предлагаемом варианте конструкции сечение упругих элементов выполнено прямоугольным, а кривая профиля желобов полуфланцев— в виде дуги окружности. В процессе шлифования круг, установленный в планшайбе, совершает устойчивые крутиль1020216

we колебания, обусловленные процессом резания, при этом изменение окружной жесткости планшайбы устраняет возникновение автоколебаний, ухудшающих качество поверхностного слоя деталей и производительность обработки.

При шлифовании деталей обычным круroM со сплошной режущей поверхностью, установленным в предлагаемой планшайбе, из кинетостатического расчета сил, действующих на планшайбу, подбирают IO жесткость пружин, которая обеспечивает в установившемся режиме шлифования адаптацию средней окружности жесткости планшайбы, оптимальной для данных условий обработки. В частности, при шли-15 фовании кругом со сплошной режущей поверхностью установившаяся средняя окружная жесткость планшайбы должна обеспечивать. частоту. установившихся крутильных колебаний круга с планшай- 2О бой не кратную и меньшую (например на 20-30Ъ) частоты. свободных колебаний упругой системы СПИД. А при шлифовании прерывистым кругом либо кру-. гом с волнистой рабочей поверхностью, 5 установленным s предлагаемой планшайбе, средняя окружная жесткость планшайбы должна обеспечивать частоту установившихся колебаний круга с планшайбой не кратной и превышающей до 5,5 раз частоту свободных колеба« иий- упругой системы СПИД и близкой к отношению рабочей угловой скорости вращения планшайбы.к угловому шагу канавок на рабочей поверхности круга.

После задания требуемой жесткости пружин планшайба устанавливается на шпинделе станка и осуществляется шлифование.

Предлагаемая планшайба с бесступен,чатым и адаптивным изменением окруж- 40 ной жесткости, не влияя на изменение ,динамической жесткости шпиндельного узла в вертикальной плоскости и обеспечивая требуемую точность обра- . ботки, изменяет услрвия динамическогс45 взаимодействия шлифовального круга с обрабатываемым материалом за счет собственных окружных колебаний в процессе шлифования. Это позволяет устранить автоколебания при шлифовании, улучшить качество обрабатываемой поверхности и производительность про-: цесса обработки.

Шлифование кругом, установленным в планшайбе предлагаемой конструкции, производилось на плоскошлифовальном станке ЗГ71. Окружная жесткость планшайбы обеспечивала собственную частоту ее колебаний 75 Гц, что иа 25% меньше первой собственной частоты иэгибных колебаний упругой системы

СПИД станка ЗГ71, причем обеспечивалось адаптивное изменение окружной жесткости планшайбы относительно среднего ее значения исходя из условий шлифования. Шлифовались плоские образцы иэ стали 12 ° 284A. Глубина шлифования равнялась 0,03 мм, скорость . стола 9 м/мин, поперечная подача

2 мм/ход стола. Эффективность процесса шлифования с использованием предлагаемой конструкции планшайбы оценивалась в сравнении со шлифованием кругом той же характеристики, установленным жестко в планшайбе обычной конструкции, по выходным качественным показателям процесса (иэмечение микротвердости поверхностного слоя во времени, шероховатости поверхности).

После обработки результатов эксперимента установлено, что одинаковое изменение микротвердости поверхностного слоя образцов при шлифовании предлагаемой планшайбой происходит через период времени, в 1,7 раза больше, чем.при шлифовании с использованием обычной планшайбы, а шероховатость поверхности образцов в различные периоды шлифования на 2-3 разряда. ниже.

Таким образом, шлифование с использованием предлагаемой конструкции планшайбы позволяет улучшить качест-. во обрабатываемой поверхности и произ. водительность процесса обработки.

1020216

<РиаЗ

Составитель В. Врискина

Редактор я. Филь Техред М.Тепер, Корректор СМекмар

Заказ 3779/11 Тираа 795. Иодаисиое

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раумская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4