Способ формирования шлифовального круга сверхзвуковой струей жидкости

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам формирования шлифовальных кругов. В качестве правящего инструмента используют сверхзвуковую струю жидкости. Струю подают под углом к торцу шлифовального круга. Правящему инструменту сообщают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости согласованно с движением вращения шлифовального круга со скоростью правки. Эти движения приостанавливают после полного оборота шлифовального круга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам формирования шлифовальных кругов.

Известен способ обработки биконических поверхностей [1], включающий последовательное шлифование каждой конической поверхности и перевод круга из одной позиции шлифования в другую с выстоем инструмента в конечных положениях, причем перевод круга осуществляют из нейтральной позиции в рабочую по эпициклоиде.

Недостатком указанного способа обработки является наличие погрешности позиционирования в нейтральной и рабочей позициях, возникающей из-за накопленной погрешности обката шлифовального круга, ось которого расположена с эксцентриситетом относительно производящего колеса.

В качестве прототипа выбран способ профилирования шлифовального круга двумя накатными инструментами ответного профиля, при котором шлифовальный круг приводят во вращение, а по крайней мере одному инструменту сообщают движение подачи, второй инструмент берут в виде приводного диска с внутренней рабочей поверхностью, а шлифовальный круг устанавливают свободно на оси приводного диска [2].

Недостатком данного способа является возможность контакта двух профилирующих инструментов, а следовательно износа рабочей грани накатного ролика.

Изобретение решает задачу формирования режущей поверхности круга с аксиально смещенным слоем практически неизнашиваемым правящим инструментом. Это достигается тем, что при способе формирования шлифовального круга правящим инструментом используют в качестве правящего инструмента сверхзвуковую струю жидкости, которую подают под углом к торцу шлифовального круга, после чего сообщают возратно-поступательное движение в вертикальной плоскости согласованно с движением вращения шлифовального круга со скоростью правки, причем эти движения приостанавливают после полного оборота шлифовального круга.

На фиг. 1 показан момент начала формирования первой торцовой поверхности после пол-оборота шлифовального круга. На фиг. 2 показаны правящие инструмент и шлифовальный круг после формирования второй торцовой поверхности.

До начала процесса формирования шлифовального круга 1 (фиг. 1) производят подвод сверхзвуковой струи жидкости 2 до касания с торцовой поверхностью 3 под углом γ (фиг. 2). Расстояние от сопла 4 до торца 3 выбирают исходя из твердости, зернистости, типа связки, материала абразива, прочности на разрыв шлифовального круга 1 и начального участка L_H, в пределах которого сохраняется ядро сплошного нераспавшего потока, который определяют из соотношения: L_H = 145 d_c, где d_c - диаметр струи 2, м.

Подачу сверхзвуковой струи жидкости 2 с рабочим давлением P обеспечивают одновременно с вращением шлифовального круга 1, причем за пол-оборота шлифовального круга 1 правящему инструменту 2 сообщают согласованное движение в вертикальной плоскости на величину k, определяемую из соотношения: где D - наружный диаметр шлифовального круга, 1, м; - D_min - минимальный рабочий диаметр шлифовального круга 1, м.

За другие пол-оборота шлифовального круга 1 правящему инструменту 2 сообщают обратное движение. По окончании формирования одной стороны шлифовального круга 1 с аксиально смещенным режущим слоем, последний снимают, переустанавливают на 180^o и поворачивают на 180^o относительно оси его вращения для последующего формирования другой стороны правящим инструментом 2 по выше указанному циклу. Необходимую ширину L аксиально смещенного режущего слоя получают изменением угла γ, который определяют по формуле γ=arctg((H-L)/k), где H - ширина шлифовального круга 1, м.

Формирование аксиально смещенного режущего слоя шириной L приостанавливают после полного оборота шлифовального круга.

Пример. Производили формирование первой торцовой поверхности за полный оборот шлифовального круга марки 23А25СМ1К6 ГОСТ 2423-83 (D = 600 мм; D_min = 400 мм; H = 80 мм) для получения аксиального смещенного слоя шириной L = 50 мм. При вращении шлифовального круга начинается его формирование сверхзвуковой струей жидкости с рабочим давлением P = 350 МПа, d_c = 1 мм, L_H = 145 · 1 = 145 мм.

За пол-оборота шлифовального круга правящему инструменту сообщают согласованное движение в вертикальной плоскости на величину K = (600 - 400)/2 = 100 мм. Угол падения струи γ=arctg((80-50)/100)=16,7°. За другие пол-оборота шлифовального круга инструменту сообщается обратное движение.

По окончании процесса формирования первой торцовой поверхности подачу жидкости прерывают, шлифовальный круг снимают, переустанавливают на 180^o и поворачивают на 180^o относительно оси его вращения для последующего формирования другой торцовой поверхности по выше указанному циклу.

Изобретение позволяет:
формировать рабочую поверхность шлифовального круга с аксиально смещенным режущим слоем практически неизнашиваемым правящим инструментом;
получить абразивный круг, работающий по методу бегущего контакта до полного его износа.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 1683980, B 24 B 5/14, 1991.

2. Авторское свидетельство СССР N 1645117, B 24 B 53/06, 1991.

Формула изобретения

1. Способ формирования шлифовального круга правящим инструментом, отличающийся тем, что в качестве правящего инструмента используют сверхзвуковую струю жидкости, которую подают под углом к торцу шлифовального круга.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что правящему инструменту сообщают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости согласованно с движением вращения шлифовального круга со скоростью правки, причем эти движения приостанавливают после полного оборота шлифовального круга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2