BRPI0721277A2

BRPI0721277A2 - Esmerilhar superfícies de peças de trabalho

Info

Publication number: BRPI0721277A2
Application number: BRPI0721277-1A
Authority: BR
Inventors: Stuart Clewes; Granville Graystone
Original assignee: Cinetic Landis Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2014-04-08
Also published as: GB2445025B; BRPI0721277B1; GB0625515D0; BRPI0721277A8; US8062097B2; EP2097219B8; WO2008075020A1; ES2379896T3; CN101594965A; EP2097219B1; CN101594965B; GB2445025A; US20100081365A1; ATE549124T1; EP2097219A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESMERI- LHAR SUPERFÍCIES DE PEÇAS DE TRABALHO".

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a esmerilhar superfícies de peças de trabalho e refere-se a conferir um formato desejado particular à peça de tra- balho. Em particular, a invenção se refere a um método de esmerilhar uma peça de trabalho por uma roda de esmerilhamento rotativa e a uma roda de esmerilhamento para uso neste método.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Muitos mancais cilíndricos planos tais como aqueles usados pa-

ra mancais principais e pinos de manivela para eixos de manivela exigem perfis não paralelos no eixo acabado. Tais perfis são usualmente produzidos por esmerilhamento por êmbolo com a imagem inversa do perfil desejado retificado na periferia da roda de esmerilhamento.

A introdução e aplicação recente de rodas de esmerilhamento de

Nitreto de Boro Cúbico (CBN) no processo de esmerilhamento de mancai têm levado ao desenvolvimento de técnicas de esmerilhamento de múltiplos êmbolos e esmerilhamento diagonal ou de vetor como descrito no Relatório de Patente Britânico N0 2413978. Os métodos de esmerilhamento mais no- 20 vos têm tornado componentes de mancai cilíndrico com lados não paralelos difíceis, demonstrando a capacidade de esmerilhar formatos não paralelos, em particular em formas abauladas, enquanto retêm as vantagens de esme- rilhamento de vetor e de múltiplos êmbolos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um método

de esmerilhar uma peça de trabalho por uma roda de esmerilhamento rotati- va, o método compreendendo rodar a roda em uma primeira velocidade du- rante o esmerilhamento da peça de trabalho, e rodar a roda em uma segun- da velocidade durante o esmerilhamento da peça de trabalho, de modo que 30 o formato da roda é distorcido em uma maneira predeterminada durante o esmerilhamento na segunda velocidade com relação a seu formato durante o esmerilhamento na primeira velocidade para conferir um formato desejado a pelo menos uma parte da peça de trabalho.

De preferência, a distorção da roda de esmerilhamento é tal co- mo fornecer a roda de esmerilhamento um formato de prato, em comparação com um formato substancialmente planar da roda de esmerilhamento não distorcida.

Em um método preferido, a distorção é baseada nas caracterís- ticas inerentes da roda de esmerilhamento. As características inerentes po- dem incluir as dimensões físicas, o formato físico e material da roda de es- merilhamento, junto com seu módulo de elasticidade.

A roda pode compreender um disco de corte em geral circular e

um cubo central, e as características inerentes de dimensões físicas podem incluir a extensão de assimetria no cubo da roda.

A roda pode ser uma roda de nitreto de boro cúbico (CBN) ou uma roda de óxido de alumínio.

A magnitude de distorção de roda pode ser prevista derivando

uma relação entre a velocidade rotacional da roda de esmerilhamento e a distorção da periferia externa da roda, e usando a relação para conferir uma distorção desejada na roda a fim de esmerilhar um perfil ou peça de trabalho desejado. A relação pode ser desenvolvida empiricamente, por exemplo me- 20 dindo a distorção da periferia da roda em velocidades rotacionais diferentes, ou por uma computação matemática usando parâmetros tais como a exten- são física de assimetria da roda e propriedades do material do qual a roda é feita.

De acordo com outro aspecto da invenção é fornecida uma roda de esmerilhamento para realizar o método do dito um aspecto da invenção, a roda sendo assimétrica em vista lateral. Esta assimetria pode ser conferida à roda em virtude da roda ter um perfil ou formato diferente em lados respec- tivos da roda.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será agora descrita adicionalmente, por meio de e-

xemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

a figura 1 é uma vista lateral de uma roda de esmerilhamento simétrica,

a figura 2 é uma vista lateral de uma roda de esmerilhamento

assimétrica,

a figura 3 ilustra como a roda de esmerilhamento da figura 2 po- de se tornar distorcida em uso, o formato distorcido sendo mostrado em li- nhas tracejadas,

as figuras 4 e 5 ilustram duas etapas sucessivas em uma opera- ção de esmerilhamento de êmbolo de acordo com a invenção,

as figuras 6 e 7 ilustram dois estágios sucessivos em uma ope- ração de esmerilhamento onde a roda de esmerilhamento sofre um movi- mento lateral ou atravessado com respeito à peça de trabalho em conjunto com uma mudança de velocidade,

as figuras 8, 9, e 10 mostram como a velocidade rotacional de uma roda de esmerilhamento pode ser variada para alterar o ângulo de es- merilhamento, e

a figura 11 ilustra um eixo de came com munhões e ressaltos paralelos que se afunila em direções opostas, esmerilhados por meio do mé- todo ilustrado nas figuras 8 a 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS É usual desenhar rodas de esmerilhamento que, ignorando o

eixo de acionamento, são simétricas em torno da linha central 1 em vista lateral, como ilustrado na figura 1. Tal roda é circularmente simétrica em tor- no de seu eixo rotacional A-A e tem uma periferia externa 2 formada com uma camada de esmerilhamento. Tal roda pode exibir alguma distorção em 25 uso, que pode ser colocado em efeito útil por recurso para a invenção, mas a figura 2 ilustra uma roda de esmerilhamento que é deliberadamente assimé- trica em torno da linha central 3 em vista lateral, em virtude de ter ressaltos circulares 4, 5 de tamanhos diferentes em lados respectivos da roda. O efei- to deste desequilíbrio é fazer a roda se tornar distorcida quando é rodada, 30 como ilustrado em linhas tracejadas em 6 na figura 3. Além do mais, esta distorção varia com a velocidade rotacional da roda, e esta distorção pode ser prevista sobre uma faixa de velocidade operacional da roda. Verificou-se que mudanças na velocidade periférica da roda de menos que 10 metros por segundo produzem mudanças úteis em formato de roda, e na invenção es- tas mudanças são colocadas em efeito benéfico por escolha apropriada do tamanho físico, formato e material da roda de esmerilhamento, e também 5 por seleção apropriada da velocidade rotacional da roda durante uma opera- ção de esmerilhamento. A velocidade rotacional é variada durante o esmeri- lhamento a fim de variar a distorção de roda em uma maneira predetermina- da exigida a fim de conferir um perfil exigido em uma peça de trabalho.

Para uma roda de esmerilhamento particular, uma relação entre 10 a velocidade rotacional e a distorção de roda é derivada e esta relação é usada para conferir uma distorção desejada na roda a fim de esmerilhar um perfil desejado em uma peça de trabalho rotativa. A relação entre a distorção da roda e a velocidade rotacional pode ser empiricamente derivada (por e- xemplo, medindo a distorção de roda periférica em velocidades rotacionais 15 diferentes, ou por computação, usando os parâmetros físicos da roda).

As figuras 4 e 5 mostram um perfil abaulado 7 sendo conferido a uma peça de trabalho rotativa 8 por uma operação de esmerilhamento de dois estágios, usando uma roda de esmerilhamento 9 na periferia da qual pelo menos metade do perfil abaulado foi retificada (referência 10). No pri- 20 meiro estágio, a primeira metade do perfil 7 é esmerilhada por esmerilha- mento de êmbolo, como indicado pela seta 12 na figura 4. Material suficiente (isto é, material de peça de trabalho) permanece para o segundo estágio a ser realizado e para fundição ou misturação das duas metades do perfil. O segundo estágio do perfil é novamente obtido por esmerilhamento de êmbo- 25 Io, como indicado pela seta 12 na figura 5, mas a velocidade rotacional da roda difere da velocidade rotacional usada no primeiro estágio, de moído que existe um ângulo diferente de apresentação de roda, resultando na con- clusão da fundição ou sobreposição das duas metades do perfil abaulado 7.

No método ilustrado nas figuras 6 e 7, a peça de trabalho 13 tem, esmerilhada na mesma, um perfil abaulado 14 com uma largura que excede a largura da roda de esmerilhamento 15. A roda de esmerilhamento rotativa 15 sofre um movimento atravessado controlado com respeito à peça de trabalho 13 como indicado pelas setas 16, e a velocidade rotacional da roda 15 é controlada, e variada quando apropriado, por toda a operação de esmerilhamento de modo que a roda apresenta o ângulo correto para a peça de trabalho 13 a fim de conferirá última o perfil abaulado desejado 14.

As figuras 8 a 10 mostram como um eixo 17 é formado com res-

saltos afunilados 18 e 20 esmerilhados em uma configuração desejada que pode ser um afunilamento em cada direção (figuras 8 e 10) ou ressaltos ou munhões paralelos 19 (figura 9) variando a velocidade rotacional da roda de esmerilhamento 22 de modo a alterar a distorção da roda em uma maneira 10 predeterminada. A figura 11 ilustra o eixo resultante 17 com ressaltos ou munhões paralelos 23 e pares de ressaltos de afunilamento, em cone trun- cado, opostos 24.

Claims

1. Método de esmerilhar uma peça de trabalho por uma roda de esmerilhamento rotativa, o método compreendendo rodar a roda em uma primeira velocidade durante o esmerilhamento da peça de trabalho, e rodar a roda em uma segunda velocidade durante o esmerilhamento da peça de tra- balho, de modo que o formato da roda é distorcido em uma maneira prede- terminada durante o esmerilhamento na segunda velocidade com relação a seu formato durante o esmerilhamento na primeira velocidade para conferir um formato desejado a pelo menos parte da peça de trabalho.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a distorção é tal de modo a fornecer um formato de prato à roda de esmerilhamento, em comparação com um formato em geral planar para a roda não distorcida.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a pre- visão de distorção é baseada nas características inerentes da roda de esme- rilhamento.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, em que as caracte- rísticas inerentes incluem as dimensões físicas, o formato físico e material da roda de esmerilhamento.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, compreendendo derivar uma relação entre a velocidade rotacional da roda e a distorção da roda e usar a relação para conferir uma distorção desejada na roda a fim de esmerilhar um perfil desejado em uma peça de trabalho.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, em que a roda compreende um disco de corte circular e um cubo central, e as característi- cas inerentes de dimensões físicas incluem assimetria no cubo da roda.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que a roda é uma roda de nitreto de boro cúbico (CBN) ou uma roda de óxido de alumínio.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o formato desejado é um formato de barril ou um afunila- mento de cone truncado.

9. Peça de trabalho esmerilhada por um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes.

10. Roda de esmerilhamento para realizar o método como defi- nido em qualquer uma das reivindicações precedentes, a roda sendo assi- métrica em vista lateral, tal que o formato da roda é distorcido em uma ma- neira predeterminada durante o esmerilhamento em primeira velocidade re- lativa ao seu formato durante o esmerilhamento em uma segunda velocidade para conferir um formato desejado a pelo menos parte de uma peça de tra- balho.

11. Roda de esmerilhamento, de acordo com a reivindicação 10, em que a roda é assimétrica em virtude de ter um perfil diferente em lados respectivos da roda.

12. Roda de esmerilhamento, de acordo com a reivindicação 11, em que a roda é assimétrica em virtude de ter ressaltos circulares de tama- nhos diferentes em lados respectivos da roda.