Способ чистовой обработки шаров

 

СПОСОБ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ШАРОВ, которые размещают между соосно расположенными неподвижным диском и двумя планшайбами, вращаемыми с различными по величине и направлению угловыми скоростями, о т л и ч а rain и и с я тем, что, с целью повышения качества и производительности процесса путем непрерывного и равномерного поворота мгновенной оси вращения шара в плоскости, проходящей через ось плапшаПб, угловые скорости вращения планшайб изменяют по синусоидальному закону симметрично их нулевому значению с фазовым сдвигом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3476319/25-08 (25) 3495057/25-08 (22) 11.06.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) А.Н.Резников и Б.Г.Яновский (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 621.923.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 233476, кл. В 24 В 11/02, 1964. (54)(57) СПОСОБ ЧИСТОВОЯ ОБРАБОТКИ

ШАРОВ, которые размещают между соосно расположенными неподвижным диском

3(51) B 24 В 11/02//В 24 В 39/00 и двумя планшайбами, вращаемыми с различными по величине и направлению угловыми скоростями, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества и производительности процесса путем непрерывного и равномерного поворота мгновенной оси вращения шара в плоскости, проходящей через ocr пла .п:айб, угловые скорости вращения планшэйб изменяют по синусоидальному закону симметрично Нх нулевому значению с 4азовым сдвигом.

1060428

Изобретение относится и машиностроению и может быть использовано как для поверхностного.пластического деформирования, так и для абраЗИВ НОЙ ДОВОДКИ iIIBPOB В ПОДШИГ!НИ1<ОВОЙ и приборостроительной промышленности, а также в производстве буровых долот ,Известен cïîñîá чистовой обработки шаров, которые раэмеща10т между соосно расположенными неподвижным диском и двумя планшайбами, вращаемыми с различными по величине и .направлению угловыми скоростями t1) .

Однако этот способ не позволяет осушествлять непрерывный поворот мгновенной оси вращения обрабатываемого шара в плоскости, проходящей через ось Вращения планшайб с постоянной по величине и напразлению скоростью.

Целью изобретения является повышение качеcòâà и производительности процесса путем непрерывного и равномерного поворота мгновенной осН вращения шара в плоскости, проХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ ОСЬ ПЛаНШайб.Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу чистовой об работки шаров; которые размецают между сооско расположенными неподвиж ным диском и двумя планшайбами,вращаемыми с различными по величине и

l1...ГО= .U.7BFf-Ю УГЛОВГ-.:VIH СКОРОСТЯМИ, уГ)1<)ВЕ:.Е CEСТИ Братт<Ет1ИЯ ПЛаНК1айб

H."-)мекя10т 11О cин JсоицальEiОму эBкОHу

;,,;fhIB ТРГт-т 1- О тГХ КУЛ НОМУ ГЗ Н атГЕ и;ГЮ

С фа З Ов..-т-", СДВИГОМ.

На фиг,1 изображена схема чистовой обработки шаров; ка фиг.2 график с.-ожекия угловых скоростей

В17атщЕН11Я ПЛЦ КШа йб .

Предлагаемый способ чистовой обработки шаров ВГ<л1ачает вращение обрабатываемого шара 1 приводными

7лакшайбами 2 и 3 относительно неНОдвижкО1 О,циска 4 о

Плакшайбы 2 и 3 вращают с угловы"

КСРОСТЯ 1И <т)< И <02 т МЕН ветст.-зекно ix величину и направление по синусоидальному закону с фазовым сдвигом на Величину

1

1! й, ().1,2 —— -„ - H Симметри IFIO нулевому эна.

ЧтЕКИЮ Э T!ГХ СКОРОСтЕй.

Б результате Обрабатываемый шар 1

ВpBI

Р-Р с абсолютной угловой скоростью, вектор которой S2 совпадает с последней. E ..Новенная же ось поворачивается IpH этом вокруг центра обрабатыВае- 1огo шара 1 в плоскости, coE)E7BIIB

101 еГГ с Осью вращения приводных плакшайб 2 и 3 с постоянной по величине и направлению угловой скоростью

<,) .,7, Вследствие чего còBëî возможнь<м фор1.;ироиакие Винтовой траектории

Обг)аботки правовo H левого направлений с равномерным шагом.

Это объясняется тем, что сикусоидальная Величина О с постоянной частотой<) О может быть представлена 1

ГА 22 где < )„и <,)2 — текущие значения угловых скоростей вращения шара вокруг

10 осей 1 — 1 1Г11 ->1 соответственно.

Здесь < l, и Ыд определяются зависимостями: где A„и 6 — максимальные значения (амплитуды колебаний переменных) угловых скоростей q0 и г„ .,), соответ ственно," р Q f =CC1l St НаЧBJ ÜÊFIB фаэЫ !C!)И „=СОГ)В ЛЕбаКГГЯ;тЕрЕМЕ11т)ттк (л3.1 H < д 2 1 время обработки;

Ыу =coгтst - угловая скорость lloворота мгно>зенкой осН Вращения ш:-:,pB

Вокруг его центра В плоскости, проходяшей через ось вращения:lpH=-..одных пг1акшайб.

Полный Оборот мгнов нкой оси Р -,-

В направлении угла Р Осущ с<вляют за

ПЕрГГОД КОЛЕбаНКЯ 11ЕрЕМтэККЫХ-.

Я1 11 Oq т) Р. (. к

f—

9, <д

ОО НО=: кой тB (нолОги"-: eс":cой 1

TBpHcTHEcoé при ОбрабОтке шаров гГО ,ца -IFIol )у спОсобу являе" с я 1ла: траBF<тории следов Обработ: ит равный подаче:,т т, I;,/,=р гз т"

ГДЕ c7 — B6< OËò0 TH B H 1т ЛОВ т Я

ВРаЩЕКИЯ (ВтаРа,", -=-.I< opoс т == сюьГм Враштение Обрабатываемого шара вокруг мгновенной сои вращения с абсолютной угловой скоростьюР .

45 радиус обраб-.- .-1вае1 Гого ша))а,.

П р H м е р 1. Поверхностное плас-тическое дефор! тирова11ке:aBpо =. гиа.—

1 метром — Д)ойма из cTBI.:и ИХ15 твердот? тью EIRC С2, с исходкойт Гт)ерохова-:.îñтью произ в ОД<. тc Fi в лабОГ)атОГ)кых условиях. Шары 1 ВраШают при помоШи приводных плакшайб 2 H 3 откосительHO НЕПОдВИжНОГO ДЕфОрМИрую<тГСГО дИС"

5 5ка 4, Угловые скорости 601 и <)2 пр.-.— водных планшайб 2 и 3 непрерывно

ИЗМЕНЯЮТ lтО СИЯ) C О11да "ЬHOМУ Заf

СИММЕтт)ИЧКО ОТНОСИТЕЛЬНО НУЛЕВОГО

f)Q ЗНаЧЕНИЯ ЭTIIE< CI

1060428

Мгновенная ось вращения шара 1 при этом непрерывно поворачивается вокруг его цен "p . в плоскости, проходящей через Ось вращения приводных планшайб 2 и 3. Ь рез((льтате взаимодействия обрабатываемого шара 1 в точке контакта с деформирующи1 1 диском 4 на его поверхности формируется траектория следов обработки, характер которой зависит от соот 0я ношения

52

Испытания показали, что наилучшим условием формирования траектории следов обработки на поверхности шара является условие, когда мгновения ось вращения шара поворачивается вокруг его центра непрерывно с угловой сFêopooòüþß 52 . .При поворОте мгновенной Оси Вращения 1 1ара вокруг его центра ка угол p = 1(на поверхности шара формируется полная винтовая линия следов обработки, начало и конец которой находится в диаметральна пратинаположкых точках. Дальнейший поворот мгновенной аси вращения шара н направлении угла приводит к наложению следов обработки, а при изменении его до

211 на поверхности шара формируются следы обработки противоположного направления, образуя с предыдущими ранномерную сетку.

Некоторые режимы поверхностного пластического дефармирования шаров обкатынакием приведены в табл.1.

П р и 1.1 е р 2. Доводка шарон диаметром 1-2 дюйма иэ стали ШХ15 тнердостью НЕС б2 и с исходной шероховатостью Р= 0,8 производится в лабораторных условиях. Мары 1 вращают относительно торца неподвижного прижимного диска 4 при помощи планшайб 2 и 3. фаски кольцевой плоскости, образованной планшайбами

2 и 3, и торец прижимного диска 4 предварительна шаржируют алмазной пастой АСМ 5/3 мкм. Угловые скорости ц — M .«пл-",-:.и.айб 2 и 3 соответственно непрерывна изменяют по синусаидалькому закону симметрично их нулевому значению при одинаковых амплитудах А1--- А и периодахЧ 1 = 2 колебаний с фаэовым сдвигом, равным

0 4h (1, 2< 11, Обеспечиная тем самым вра1дение обрабатываемого шара вокруг мгновенной оси вращения с абсолютной угловой скоростью Я . Как и и предыдущем примере мгновенная ось вращения шара непрерынно поворачивается вокруг его центра в плоскости, 5 проходящей через ась вращения планшайб 2 и 3. В результате взаимодействия обрабатынаемого шара в точках контакта с планшайбами 2 и 3 и прижимным диском 4 ка ега поверхности формируется траектория следов

10 обработки, характер которой зависит и от соотношения ---. Испытания пока

Я зали, что наилучшим условием форми.рования траектории и следов на поверхности шара является условие, когда мгновенная скорость вращения шара поворачивается вокруг его центра непрерывно с углонай cKopocTBI0(dg

oI6pa6oòêÿ, качала и конец которой находится в диаметрально противоположных тачках. Дальнейший поворот м1.повекно11 аск вращения шара в наC правлении угла Р приводит к налоKeíèè следов обработки„ а при изменении ега н пределах II р 6 2ll ка поверхности шара формирует:= траектоpIIsf c$I830B Обр260тки противоположного капранлекия, образуя с предыдущей

Р(. Б КОМЕРК )10 COТК(У, Лабараторкые испытания показали

BG ý! 10lFlFIoo ò ü:(правления прОцес сО:( формирования т()аектории следов 06p((60 тки в широком дка!1а ваке проГ каз1:руя их характер и скорость 06разования, чтс з11ачительно повышает качества и производительность процесса.

Некоторые режимы донодки шаров приведены в табл.2.

Таким образом, стананится возможным вращать обрабатываемый шар так, чтобы его мгновенная ось могла понорачиваться непрерывно и равномерно со скоростью подачи в течение всего процесса в плоскости, проходящей через ась вращения приводных плакшайб. Эта позволяет осуществлять автоматизированное упранление

II--.(pàI.;етрами траектории следов обработки на поверхности шара B широком диапазоне и н течение всего процесса . обработки.

1060428

Т а б л и ц а 1 а

S = -- ° 292, Я, мм/об.

g =const, с

СО 1 — — con st c

262У5

0,02

01131

0,296

1,25

393,?

0,03

2,83

0704

0,526

5,02

Таблица

Ир с

Я, мм/об. ла Р на 1/ЗЯ), ! мне

0,01

0,037 300

2183

0,02

400

0,1

1,05

6,3

0,03 0,22

600

0,476

2,36

БНИИПИ Заказ 9929/16 Тираж 795 ПодписНое

Фн1ь тл ППП Патент, г.ужгород,ул П!эоектеан,а (время

Ц

3 поворота мгновенной оси вращения в направлении угЧисло оборотов мгновенной оси вращения, мин

И (время

2 поворота мгновенной . оси вращения в направлении угла Р на

2В) г мин