Спосіб шліфування глибоких циліндричних отворів

Реферат: Спосіб шліфування глибоких циліндричних отворів, при якому твірна шліфувального круга паралельна твірній оброблюваної поверхні. Вісь деталі повертають відносно осі шліфувального круга в площині розташування векторів поздовжньої подачі шліфувальної бабки та поперечної подачі передньої бабки за рахунок повороту передньої бабки на кут PyL2 ,  2EI де Py - радіальна складова сили різання; L - довжина шліфувальної оправки; E - модуль пружності матеріалу оправки; I - момент інерції перерізу оправки. UA 105187 U (54) СПОСІБ ШЛІФУВАННЯ ГЛИБОКИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ ОТВОРІВ UA 105187 U UA 105187 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Заявлювана корисна модель належить до машинобудування і може бути використана для шліфування глибоких отворів різних діаметрів. Як різальний інструмент використовується шліфувальний круг, закріплений на довгій оправці малого діаметра. Через велике співвідношення довжини шліфувальної оправки до її діаметра відбувається деформація оправки під дією радіальної складової сили різання, внаслідок чого її вільний кінець відхиляється від вихідного положення. Це призводить до відхилення від паралельності твірних шліфувального круга та оброблюваної поверхні, нерівномірного зношування робочої поверхні шліфувального круга та зменшення точності оброблення. Відомий "Спосіб оброблення отворів шліфувальним кругом", патент RU №2130375, МПК В24В 5/06, опубл. 20.05.1999, в якому робочу поверхню круга виконують сферичною та встановлюють круг під кутом до осі шпинделя. Недоліками способу є те, що при цьому не забезпечується рівномірне зношування робочої поверхні шліфувального круга, що зменшує точність оброблення. Відомий також "Спосіб шліфування і полірування отворів", патент RU №2237567, МПК В24В 1/00, B24D 17/00, опубл. 10.10.2002, в якому як різальний інструмент використовують гнучкий дротово-абразивно-алмазний інструмент в вигляді циліндра, який встановлюють під гострим кутом до осі оброблюваного отвору. Недоліками способу є те, що використання гнучкого дротово-абразивно-алмазного інструменту знижує його жорсткість, що зменшує точність оброблення. Найбільш близьким до заявлюваної корисної моделі є "Спосіб керування положенням осі шліфувального круга при внутрішньому шліфуванні глибоких отворів малого діаметра", патент RU № 211618, МПК В24В 41/00, опубл. 27.07.1998, в якому вісь ротора повертається в опорах на кут повороту кінця оправки, але в протилежну сторону. Кут повороту пропорційний радіальній складовій сили різання. При цьому твірна поверхні круга стає паралельна твірній оброблюваної поверхні. В цьому способі використовують шпиндель на активних магнітних підшипниках, які дозволяють управляти положенням осі ротора в межах 10 % від радіальних зазорів між статором і ротором, практично без зниження жорсткості опор. Кут повороту ротора повинен бути в прямій залежності від величини радіальної складової сили різання. Недоліками відомого способу є те, що використання магнітних підшипників зменшує жорсткість опору шпиндельного вузла, що знижує точність оброблення. При нагріві обмотки активних магнітних підшипників виникають температурні деформації шпиндельного вузла внаслідок проходження через нього струму. Це потребує встановлення додаткового охолодження. Крім того, активні магнітні підшипники потребують складних систем керування, які затрудняють їх експлуатацію та ремонт. Задачею заявлюваної корисної моделі є забезпечення паралельності твірних шліфувального круга та оброблюваної поверхні при збільшенні жорсткості шпиндельного вузла, що підвищить точність оброблення та спрощення виконання способу. Поставлена задача вирішується тим, що твірна шліфувального круга паралельна твірній оброблюваної поверхні. Новим є те, що вісь деталі повертають відносно осі шліфувального круга в площині розташування векторів поздовжньої подачі шліфувальної бабки та поперечної подачі передньої бабки за рахунок повороту передньої бабки на кут   PyL2 , та одночасно з поздовжньою 2EI подачею шліфувальної бабки здійснюють поперечну подачу передньої бабки, які узгоджують одна з одною за співвідношенням 45 Sпозд. Sпоп. 50  ctg  . Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 приведено схему навантаження шліфувальної оправки довжиною L радіальною складовою сили різання Py , яка викликає кутову деформацію вільного кінця оправки  PyL2 ; 2EI на фіг. 2 зображено схему шліфування з поворотом передньої бабки на кут 0; 1 UA 105187 U 5 10 на фіг. 3 приведено схему для визначення величини співвідношення поздовжньої та поперечної подач, де позиція 1 - вихідне положення шліфувальної бабки, позиція 2 - кінцеве положення шліфувальної бабки, позиція 3 - вихідне положення передньої бабки, позиція 4 кінцеве положення передньої бабки. Для оброблення отвору по всій довжині шліфувальний круг (шліфувальна бабка) повинен здійснити переміщення від вихідного 1 до кінцевого 2 положення за той же час, що й деталь (передня бабка) від вихідного 3 до кінцевого 4 положення. Час на переміщення шліфувального круга складає T1  l , Sпозд де l - довжина переміщення шліфувального круга (довжина отвору); Sпозд . - хвилинна поздовжня подача шліфувальної бабки. Час на переміщення деталі складає 15 Т 20 2 h Sпоп , де h - довжина переміщення деталі; Sпоп ., - хвилинна поперечна подача передньої бабки. Прирівнюючи Т1 до Т 2 , отримаємо: l h .  Sпозд Sпоп Звідки 25 Sпозд Sпоп 30  ctg . Спосіб шліфування глибоких циліндричних поверхонь реалізується наступним чином: вісь деталі повертають відносно осі шліфувального круга в площині розташування векторів поздовжньої подачі шліфувальної бабки та поперечної подачі передньої бабки за рахунок повороту передньої бабки на кут  PyL2 . 2EI При виникненні кутової деформації вільного кінця оправки   35 40 PyL2 твірна шліфувального 2EI круга залишається паралельна твірній оброблюваної поверхні. Одночасно з поздовжньою подачею шліфувальної бабки здійснюють поперечну подачу передньої бабки. При цьому S величини подач узгоджують одна з одною за співвідношенням позд  ctg . Sпоп Джерела інформації: 1. Патент RU № 2130375, МПК В24В 5/06, опубл. 20.05.1999. 2. Патент RU № 2237567, МПК В24В 1/00, B24D 17/00, опубл. 10.10.2002. 3. Патент RU № 211618, МПК В24В 41/00, опубл. 27.07.1998. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 1. Спосіб шліфування глибоких циліндричних отворів, при якому твірна шліфувального круга паралельна твірній оброблюваної поверхні, який відрізняється тим, що вісь деталі повертають 2 UA 105187 U відносно осі шліфувального круга в площині розташування векторів поздовжньої подачі шліфувальної бабки та поперечної подачі передньої бабки за рахунок повороту передньої бабки на кут  5 PyL2 , 2EI де Py - радіальна складова сили різання; L - довжина шліфувальної оправки; E - модуль пружності матеріалу оправки; I - момент інерції перерізу оправки. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що одночасно з поздовжньою подачею Sпозд. 10 шліфувальної бабки здійснюють поперечну подачу Sпоп. передньої бабки, при цьому подачі узгоджують одна з одною за співвідношенням Sпозд.  ctg  . Sпоп. UA 105187 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4