Спосіб глибинного круглого шліфування зі схрещеними осями деталі і круга

Спосіб глибинного круглого шліфування зі схрещеними осями деталі і круга, який включає шліфувальний круг, вісь якого повернута на певний кут відносно осі деталі і який здійснює раді альне установне переміщення, деталь, яка обертається навколо власної осі і переміщується вздовж неї, який відрізняється тим, що в процесі зняття чорнового припуску використовують торець шліфувального круга, який повернутий відносно осі, що проходить через осьовий переріз деталі та перпендикулярна осі обертання деталі, на кут, що визначається формулою: Корисна модель відноситься до металообробки та може бути використана при шліфуванні циліндричних деталей. Відомий спосіб шліфування циліндричних деталей на верстаті з ЧПК, для обробки заготовок зі змінним припуском, де обробка здійснюється широким кругом, повернутим на кут відносно вісі обертання деталі (А.с. СРСР № 1234163, кл. В24В 5/04, 1984). Даний спосіб дає змогу, при обробці різних деталей з різними припусками, використовувати всю периферію кругу. Недоліком даного методу є складність обробки ступінчастих деталей. В відомому способі шліфування голчатих барабанів, що обрано за прототип (Патент UA №14240, (Україна), кл. В24 В 19/00, 2006), чорнове заточування голчатої поверхні здійснюється торцем циліндричного круга і одночасно чистове його п ериферією. Глибина різання поступово зменшується у напрямку формоутворювальної ділянки за рахунок повороту круга відносно осі, яка проходить перпендикулярно до осей деталі і круга і проходить крізь формоутворювальну ділянку. Кут орієнтації круга вибирається в залежності від допустимої величини задирки на голках. Задача корисної моделі - підвищення продуктивності і точності шліфування циліндричних деталей. Дана задача досягається перерозподілом припуску між чорновою, напівчистовою і чисто вою ділянкою на шліфувальному крузі і вибором оптимального кута орієнтації круга. На фіг. 1 зображено схему глибинного круглого шліфування зі схрещеними осями деталі і круга. На фіг. 2 зображено розташування плями контакту. На вказаних фігурах 1 - оброблювана деталь, 2 - шліфувальний круг, 3 - пляма контакту. Під час обробки круг 2 подається на всю глибину різання. Основний припуск зрізається торцем шліфувального кругу, а чистовий периферією. Участь торця в процесі різання забезпечується поворотом шліфувального кругу відносно осі, що проходить через осьовий переріз деталі та перпендикулярна до її осі обертання. Для визначення миттєвої лінії контакту між кругом і деталлю необхідно записати радіусвектор ShK(u,i) поверхні круга ShK(u, i) := A5(a ) × A 4(u) × A 2(R ShK (i)) × A1(X ShK (i)) × e4, де А1 ...А6- матриці перетворення систем координат, що моделюють зсуви та повороти вздовж та навколо осей ; і - координата вздовж профілю круга; и - кутова координата; XShK(i) - залежність висоти круга від координати на профілі; RshK.(i) - залежність радіуса круга від координати на профілі; a = Sz R+r , 2× R× r ×t (19) UA (11) 47457 (13) U де Sz - поздовжня подача деталі; R - радіус круга; r - радіус деталі; t - глибина різання. 3 a - кут орієнтації круга. Точки лінії контакту визначаються з умови n × V k = 0, де n - одиничний вектор нормалі до поверхні круга; V k - вектор швидкості відносного руху круга 2 (фіг. 1) у системі координат деталі 1. 47457 4 Вектор нормалі дорівнює векторному добутку векторів, дотичних до поверхні круга. Для їхнього знаходження необхідно диференціювати радіусвектор поверхні круга по обох параметрах i і u. Для знаходження вектора V k відносної швидкості необхідно перенести вектор поверхні в систему координат деталі і диференціювати його за часом (за кутом повороту навколо деталі). ShKn(u, i) := A1(p × q) × A 4(q) × A 2(- L) × A5(a )A 4(u) × A 2(RShK (i)) × A1(XShK (i))e4, де q - кутовий параметр, що визначає положення круга у системі координат деталі; p - параметр гвинтового руху; L - міжосьова відстань. Обертаючи лінію контакту навколо осі деталі отримаємо поверхню деталі. Пляма контакту обмежена лінією контакту, а також лініями перетину шліфувального круга і заготовки, зміщеної на величину подачі на оберт. Розміри плями контакту (її площа) в значній мірі залежить від кута орієнтації шліфувального круга а, і досягає свого максимуму (точка В на фіг. 2) при куті, який дорівнює куту нахилу гвинтової лінії, яку абразивний круг описує на поверхні деталі. Але при даному куті відбувається різке зменшення плями контакту, тобто дана область є нестійкою. При зменшенні кута орієнтації шліфувального круга а, пляма контакту збільшується (точка А рухається в напрямку А`→А→А``→В). На ділянці А`→А спостерігається залучення нових площ шліфувального кругу до процесу різання. Ділянка А→А``→В не призводить до залучення нових площ, але збільшує нестабільність процесу різання. Тобто, оптимальним можна вважати кут, при якому, в процесі зняття припуску задіяна максимальна площа круга при мінімальній площі контакту. На основі даної гіпотези, а також нехтуючи перехідною кромкою і приймаючи до уваги малість кута орієнтації круга, можна вивести аналітичну залежність для оптимального кута: R+r , 2 ×R ×r × t де Sz - поздовжня подача деталі; R - радіус круга; r - радіус деталі t - глибина різання. a = Sz 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 47457 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601