Способ притирки сферических поверхностей

 

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способам чистовой обработки сферических поверхностей, и может быть использовано для притирки наружных и внутренних поверхностей. Цель изобретения - повышение точности притирки за счет равнэмерности съема припуска. К вращающейся заготовке 1 прижимают трубчатый притир 3 совершающий возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через оси вращения заготовки и притира. Наибольшую силу прижима Р„,„ устанавливают в наименее удаленных от оси враЦения точках сферы на расстоянии К,„„, а в других точках сферы силу прижима изменяют следующим образом: Р. (R, R,) макс где Р,- - сила прижима притира в i-й точке} R; - расстояние от i-й точки сферы до оси вращения; m - показатель степени, равный 0,33... 1,6; при этом соотношение радиусов притира К„, и обрабатываемой сферы выбирают из неравенства 0,1 Rpp св 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1414579 A 1

Ш4 В 24 В 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4206341/31-08 (22) 19.01.87 (46) 07.08.88. Бюл. Ф 29 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.Е.Шевелев и Л.Н.Можайцев (53) 621.923.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 179648, кл. В 24 В 11/10, 1964. (54) СПОСОБ ПРИТИРКИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способам чистовой обработки сферических поверхностей, и может быть использовано для притирки наружных и внутренних поверхностей. Цель изобретения — повышение точности притирки за счет равномерности съема припуска.

К вращающейся заготовке 1 прижимают трубчатый притир 3, совершающий возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через оси вращения заготовки и притира. Наибольшую силу прижима Р„ „,устанавливают в наименее удаленных от оси вращения точках сферы на расстоянии R«» а в других точках сферы силу прижима изменяют следующим образом. P, = (R„„„: R;) P„,«, где P; — сила прижима притира в i-й точке, R; расстояние от i-й точки сферы до оси вращения; m — - показатель степени, равный 0,33...1,6, при этом соотношение радиусов притира R„ и обрабатываемой сферы R + выбирают иэ неравенства О, 1 б R„ : R с 12 2.

4 ил.

1414579

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к способам чистовой обработки сферических поверхностей иэделий и может быть использовано для притирки нару;кных и внутренних сферических поверхностей.

Цель изобретения - повышение точности обработки поверхностей за счет равномерного съема припуска.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фнг. 2 — график зависимости скорости съема припуска от удельного давления P в зоне обработки, на фиг. 3 — схема обработки притиром большого диаметра; на фиг. 4 — устройство для реализации способа.

При обработке заготовку 1 помещают на оправку 2 и вращают вокруг оси ОХ. Заготовка имеет радиус R притир - R p . Трубчатый притир 3 прижимают к поверхности сферы переменной по величине силой P . Притиру сообщают возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через ось вращения ОХ заготовки. В крайних положениях А и Д притир прижимают к сфере с наибольшей силой

P . При этом притир находится в макс контакте с точками сферы, наименее удаленными от оси вращения ОХ. Точка пересечения оси притира со сферой удалена на расстояние R ÄÄ. В положении С притир контактирует с точками сферы, наиболее удаленными от оси

ОХ на расстоянии мокс = с,р.

Здесь усилие прижима иритира к поверхности сферы наименьшее.

Давление инструмента на обрабатываемую поверхность в i-й точке

Р;

Р = — ° пр где Б„- площадь рабочей поверхности инструмента.

Известно, что при увеличении давления в зоне обработки до величины

Р„ (фиг.2) происходит увеличение скорости съема припуска q. Отсюда следует, что предлагаемый способ основан на изменении величины давления в зоне обработки обратно пропорционально расстоянию точек обрабатываемой поверхности до оси вращения. При этом за счет изменения давления достигается повышение равномерности снятия припуска с точек сферы, имеющих различную скорость.

Максимальную силу прижима притира

Р„ „ устанавливают в точках А и Д (см.фиг. 1), наименее удаленных от оси вращения ОХ на расстояние К

Величина силы

P P . Б ма kc ма кс р

Величину Рмаrc следует принимать равной критической величине давления

Р„, соответствующей наибольшей скорости съема припуска q . Если мокс

15 Pìàкс o P„p, To процесс притирки идет неустойчиво, если Р а„(Рк,, то обработка ведется с меньшей производительностью.

Обоснуем выбор значений показателя m. Скорость съема припуска при притирке

q=Kv P Ч, е где Kч — коэффициент, учитывающий

25 конкретные условия обработкиС

1,n — - показатели степени, учитывающие характер абразивного изнашивания;

30 P — давление;

V — скорость притирки.

Для обеспечения равномерного съема. припуска с различных точек сферы необходимо, чтобы скорости съема припуска в точках А, В, С, Д были равны. Тогда скорость съема припуска в

i-й точке равна скорости съема в точке А. Учитывая, что

e n

q = Кч Р ° V 1 4 ч макс мкн у получаем равенство е е ч ; ч макс сии

45 где V,,VM н — линейные скорости точек B u A.

Откуда

Ve акс

Обозначив 1/1 ш и подставив выражение линейной скорости, получаем

Р, ) Рмакс

Ф

Известно, что 1 колеблется в пределах 0,6...3. Соответственно показатель ш находится в пределах 0,33... 1,6.

14 14579

Соотношение радиусов притира R пр и обрабатываемой сферы R в данном способе оказывает существенное влияние на точность обработки. Обоснуем границы диапазона соотношений радиу5 сов. Пусть притир находится в контакте с точками Е и С (фиг.З) . Точка с

С является наиболее удаленной от оси вращения на величину Rc, точка 10

Š— наименее удаленной (она находится на оси OX) .

Радиус притира равен с 1 2 2

15 — (0,1, R cq>

Соотношение радиусов

R.р -Г с

Если соотношение радиусов выбирать

42

К, 2 то в крайних положениях притир одновременно находится в кбнтакте с точками сферы наиболее и наименее удаленными от оси вращения ОХ. С точками сферы, наиболее удаленными от оси вращения ОХ (около точки С), притир находится в контакте постоянно. В этом случае в точках С обеспечивается значительно большая скорость съема, чем в точках Е и Д. Точность обработки уменьшается.

При соотношении радиусов

Г

Rcq 2 притир находится в контакте раздельно с точками сферы, разноудаленными от оси вращения ОХ, например с точками

А, В, С, Д (фиг.1). В этом случае изменения усилия прижима можно повысить равномерность съема с разноудаленных от оси вращения точек сферы.

Точность обработки по сравнению с рассмотренным случаем существенно повышается.

При небольшой величине соотношения как показывает практика притирки, добиться высокой точности обработки нельзя, так как притир контактирует с обрабатываемой поверхностью яо окружности очень малого радиуса.

Кроме того, площадь рабочей поверхности притира будет малой, что приводит к существенной потере.производительности.

Таким образом, соотношение радиуов следует выбирать

R.р 42

О, 1 (— откуда

R c p

R, = (0,1-;0,7)R су

Притирку можно осуществлять либо использованием абразивных паст, либо на рабочую поверхность притиров наносить алмазоносный слой.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность управления процессом удаления припуска с раз20 личных точек вращающейся сферы.

Подбирая закон изменения давления в точках сферы, можно существенно повысить равномерность съема припуска

25 со сферы.

Предлагаемый способ позволяет легко механизировать и автоматизировать операции притирки высокоточных сферических поверхностей деталей.

В лабораторных условиях опробован

30 предложенный способ притирки для обработки сферической поверхности диаметром 50 мм. Заготовка изготовлена из алюминиевого сплава Д16Т. Предварительная обработка заготовки осу35 ществлялась на горизонтально-фрезерном станке однозубой фрезой. В качестве инструмента использовался трубчатый притир, изготовленный из пластмассы (фторопласта и капроло40 на). В качестве абразива использовалась алмазная паста зернистостью

40/28.

Для реализации предлагаемого спо45 саба изготовлено специальное приспособление, содержащее направляющую 4 (фиг.4), по которой перемещается полэун 5. Направляющая 4 имеет криволинейную форму. Она установлена относительно обрабатываемой поверхности так, что расстояние от нее до поверхности сферы переменно. Наименьшее расстояние — в точках А и Д, наибольшее — в тачке С. Притир 2 с помощью

55 пружины 6 прижимается к сфере 1. В результате перемещения ползуна по направляющей обеспечивается переменная сила прижима притира к сфере: наибольшая — в точках А и Д, наи5 14 меньшая - в точке С. За счет подбора формы направляющей и ее расположения относительно оси ОХ можно достигать различного закона изменения силы прижима притира к поверхности сферы.

Формула иэ обретения

Способ притирки сферических поверхностей, при котором заготовку и .притир вращают вокруг своих осей, прижимают друг к другу и сообщают им относительное возвратно-поступательное движение в плоскости, проходящей через оси вращения заготовки и притира, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки сферических поверхностей определяют наибольшую силу прижима

Р „„ соответствующую максимальной скорости съема припуска, и прикладывают ее в зоне, прилегающей к оси

Р (- ) Р! где Р; — сила прижима притира в

i-й точке сферы — расстояние i-й точки до оси вращения заготовки, R « — расстояние от точки npucmna Pìc,кс до

15 оси вращения заготовки, m — показатель степени, равный 0,33...1,6, при этом радиус притира R выбирают из условия

К„р (0,1-:0,7) R,, где R — радиус сферы обрабатываесу мой заготовки.

14579 6 вращения заготовок, а текущее значение силы, для i-й точки сферической поверхности определяют по формуле

) 4)4579

1414579

Составитель А.Козлова

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор С.Патрушева

Тирах 678 Подписное

ВПИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3820/13

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4