CS322191A3 - Method for fine grinding races on their outer surface or on their inner surface and apparatus for making the same - Google Patents

Description

MP-1138-91-Če

Způsob jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebona jejich vnitřní ploše a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu jemného broušení kroužků na jejichvnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného brou-šení oběžných kroužků válečkových ložisek, za přívodu množstvíoplachovacího prostředku jako oplachovací kapaliny, přičemžkroužek určený k opracování je mechanicky centrován v upínacímpřípravku a poháněn kolem své osy, a přičemž plocha kroužkuurčená k opracování se při broušení podrobuje měření a postupbroušení se podle měření reguluje nebo řídí. Vynález se dáletýká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Rozumí se, že změřené hodnoty z provedeného měření sevhodným způsobem elektricky zaznamenávají a vyhodnocují, k če-muž slouží moderní, zejména elektronické pomocné prostředkyměřicí a regulační techniky, skýtající velký počet možností,a sice i pomocí počítače. Řízení regulace se provádí podlepředem určeného úběru materiálu. Zejména u kroužků válečkovýchložisek určených pro vysokou frekvenci otáčení jsou kladenyna přesnost úběru materiálu vysoké požadavky. Kromě toho musíbýt zajištěno, že kruhovitost obrobku při zpracovávání neutrpí.Mechanické centrování znamená, že se pracuje s kluznými botka-mi a/nebo tak zvanými válečkovými botkami nebo i s tříčelisto-vým sklíčidlem. Centrování je potřeba provádět opatrně. Nicméněje nutno kvůli mechanickému centrování vzhledem ke kruhovitostipočítat s lehkými deformacemi.

Dosavadní stav techniky V rámci známých opatření, na jejichž analýzu bere vynález • ? '<7T VJ.' ΡI Π'Γ. *τ ς 7 π π·? 2 ohled, se měření provádí pomocí mechanických čidel, dosedají-cích nepatrným přítlakem na opracovávanou plochu kroužku akteré například jsou opatřeny jemným diamantovým hrotem. Při-tom ovšem nemusí být vyloučeno, že hroty čidel zanechávají naopracovávané ploše kroužku stopy. Neodstranitelná malá nekru-hovitost, kterou opracovávané kroužky mají, může vést rovněžk rušivému kmitání měřicího systému.

Podle dalších známých opatření, na které vynález navazu-je, se provádí bezdotykové měření. Za tím účelem je na opraco-vávanou plochu nasměrován proud měřicího vzduchu, vystupující-ho ve volném paprsku z dýzy, takže mezi dýzou a opracovávanouplochou vznikne takřka jakoby škrticí štěrbina. Změny šířkytéto škrticí štěrbiny, spočívající v různé vzdálenosti meziopracovávanou plochou a dýzou, způsobí v proudu vzduchu, při-váděném vedením do dýzy, tlakové výchylky, které se měřicítechnikou zaznamenávají a popsaným způsobem vyhodnocují. Přivysokých požadavcích zde není přesnost měření dostačující aani v tomto případě nelze rušivé kmitání vyloučit. A konečněbylo v souvislosti s opracováváním rovných ploch jemným brou-šením navrženo použít paprsek kapaliny a to paprsek oleje vefunkci čidla. Pokusy s takovým paprskem kapaliny, které ne-patří ke stavu techniky, však u způsobu jemného broušení krou-žků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zej-ména při jemném broušení oběžných kroužků válečkových ložisek,neměly vzhledem k nedostatečné přesnosti úspěch. Úkolem vynálezu je vytvořit způsob jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, u něhož se měření provádí s větší přesností a bez rušivých vlivů kmitání.

Podstata vynálezu 3

Tento úkol splňuje způsob jemného broušení kroužků najejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejménajemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, zapřívodu množství oplachovacího prostředku jako oplachovacíkapaliny, přičemž kroužek určený k opracování se mechanickycentruje v upínacím přípravku a pohání kolem své osy, a při-čemž plocha kroužku určená k opracování se při broušení pod-robuje měření a postup broušení se podle měření reguluje nebořídí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že se provádí bez-dotykové měření alespoň dvěma stejnými měřicími hlavami, znichž vystupuje oplachovací kapalina jako hydraulický měřicíprostředek z vždy alespoň jednoho dýzového otvoru, a že hydra-ulický měřicí prostředek se zavádí do vrstvy oplachovací kapa-liny, aniž by vytvářel volný paprsek, kterou opracovávaná plo-cha kroužku unáší, a která se mezi měřicí hlavou a plochoukroužku vytváří.

Vynález vychází z poznatku, že popsané rušivé chvění mě-řicího systému, přes nekruhovitost způsobenou upnutím, jižnenastává, když se popsaným způsobem pracuje s hydraulickýmměřicím prostředkem a tento prostředek se zavádí do vrstvyoplachovacího prostředku, která se vytváří, jak bylo popsáno,na opracovávané ploše kroužku. Tato vrstva oplachovacího prostředku je vzláší. významná, když se jedná o opracovávání jemnýmbroušením ploch kroužku. Přitom se mísí oplachovací prostředeka měřicí prostředek, což v rámci vynálezu nevede k žádným pro-blémům, protože jako měřicí prostředek se použije oplachovacíkapalina. Měřicí prostředek způsobí dostatečné tlumení měřicí-ho systému a potlačuje tím rušivé kmitání, aniž by došlo k ome-zení přesnosti měření. Překvapivě na přesnost měření nepůsobínekruhovitost, kterou kroužky mají nebo která je způsobenaupnutím. Rozumí se, že vedení, kterým se měřicí prostředekpřivádí, musí být provedeno dostatečně tuhé, takže v přívodnímsystému chvění nastávat nemůže. vn?’ ’.«n*řrl '.ϊχ'.'Ύ /Z<SK>< υ. ·:π ,'. '.ϊ Λ'ίλ : ·. V rámci vynálezu se ukázalo, že měření mohou být prová-děna zvlášt přesně tehdy, když jsou měřicí hlavy za účelemkompenzace měřicího tlaku uspořádány po obvodě ekvidistantněk opracovávané ploše kroužku. Výhodné je, když se pracuje snaprosto stejně vytvořenými měřicími hlavami. Měřicí prostře-dek může být přiváděn pod poměrně vysokým tlakem, aniž by došlok nepříznivému ovlivňování opatrného centrování a k dalším ru-šivým vlivům při uspořádání kompenzujícím měřicí tlak, což seukázalo jako pozitivní z hlediska měřicí techniky. Zvláště vý-hodné je, když se pracuje s množstvím měřicího prostředku,které má současně chladicí účinky. Tímto způsobem je možnozabránit nepřesnosti opracovávaného kroužku způsobené tepel-nou roztažností vlivem tepla z opracovávání. Obecně je možnoodebírat množství měřicího prostředku a množství oplachovacíhoprostředku ze stejného tlakového systému a přivádět je do nějzpět.

Do rámce vynálezu spadá monoho dalších možností dalšíhovytvoření a provedení. V nejjednodušším případě se pracujese dvěma diametrálně protilehlými měřicími hlavami. Zvláší. vý-hodné provedení vynálezu, které se vyznačuje zvláší. stabilnímipoměry z dynamického hlediska, pokud se týká měřicího systému,spočívá v tom, že se pracuje se třemi měřicími hlavami přesa-zené o 120° uspořádanými po obvodu opracovávané plochy kroužku.Změřené hodnoty od jednotlivých měřicích hlav, respektive odjednotlivých proudů měřicího prostředku přiváděných do jedno-tlivých měřicích hlav se odvádějí a jednotlivě nebo integro-vané vyhodnocují.

Podstatou zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je,že měřicí hlavy jsou vzhledem k opracovávanému povrchu v ra-diálním směru tam a zpět stavitelné. Podle výhodného provede-ní mohou být měřicí hlavy tvořeny dýzovými trubkami uspořáda-nými v radiálním směru. Měřicí hlavy mohou být dále s výhodouopatřeny měřicí botkou, jejíž měřicí plocha je zakřiveně při-způsobena opracovávané ploše, přičemž otvor dýzy do měřicí 5 plochy ústí. A konečně je výhodné, když dýzové otvory všechměřicích hlav mají stejný průměr a jsou upraveny pro vydávánístejného množství proudu měřicího prostředku. Přehled obrázků na výkresech «

Vynález bude dále blíže popsán na příkladu provedenípodle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky zařízení pro prováděnízpůsobu podle vynálezu v pohledu zepředu ve směru osy opra-covávaného kroužku, obr. 2 řez A-A z obr. 1 s několika konstrukčními detaily a obr. 3 další provedení zařízení podle vynálezu odpovída-jící obr. 1. Příklady provedení vynálezu

Zařízení znázorněné na obrázcích je určeno k jemnémubroušení kroužků _1 na jejich vnitřní ploše (obr. 1 a 2) nebona jejich vnější ploše (obr. 3).

Na obr. 1 a 2 je znázorněn upínací přípravek 2^ pro krou-žky 1^, určené k opracování, přičemž upnutí a centrování se pro-vádí mechanickými upínacími elementy 3.. Z obr. 2 je dále vidět,že kroužek 1_ určený k opracovávání a upnutý v upínacím příprav-ku 2^, je rotačně poháněn hnacím hřídelem _4.

Opracovávaná plocha kroužku 1_ se při broušení bezdotyko-vě měří. Na obr. 1 a 3 je vidět, že jsou upraveny tři měřicíhlavy 5_, které jsou vzhledem k opracovávanému povrchu v radiál-ním směru stavitelné. Tato stavitelnost se může v radiálnímsměru provádět pohybem dopředu a zpět, což je naznačeno dvoji-tými šipkami. Přitom je možno mezi opracovávanou plochou krouž-ku 1 a měřicí hlavou _5 nastavit velmi jemnou mezeru nebo štěr-binu. Na obr. 1 a 3 je tato štěrbina znázorněna značně přehnaně Šířka štěrbiny leží obecně řádově v rozsahu daném mikrometry^um. Měřicí hlavy 5. jsou pro kompenzování měřicího tlaku roz-místěny po obvodu vůči opracovávané ploše kroužku 1^ ekvidis-tantně. Jsou opatřeny vždy alespoň jedním dýzovým otvoremz něhož vystupuje hydraulický měřicí prostředek ]_ totožný soplachovacím prostředkem. Tento měřicí a oplachovací prostředek1_ vstupuje do vrstvy, která je rovněž znázorněna nadměrně silná.Tato vrstva měřicího a oplachovacího prostředku Ί_ se tvoří me- zi opracovávanou plochou kroužku 1_ a každou měřicí hlavou 5_.

Na obr. 1 je naznačeno, že měřicí hlavy _5 jsou provedenyjako měřicí botky, jejichž měřicí plochy jsou zakřiveně při-způsobeny zakřivení opracovávané plochy kroužku _1. Dýzové otvo-ry 6^ ústí, jak je znázorněno na obr. 2, v měřicí ploše. V pří-kladu provedení a podle výhodného provedení vynálezu mají dý-zové otvory 6. všech měřicích hlav 5. stejný průměr. Jsou rovněžupraveny pro vydávání stejného množství proudu měřicího prostřed-ku

Na obr. 3 je naznačeno, že měřicí hlavy _5 mohou být tvo-řeny i dýzovými trubkami 8^ upravenými v radiálním směru. Způ-sob podle vynálezu je možno znázorněnými zařízeními provádětvelmi jednoduše. Jedná-li se přitom o opracovávání oběžnýchkroužků válečkových ložisek, mohou být měřicí hlavy _5 radiálnímpřestavením zavedeny do oběžných drážek kroužku a ustaveny vpracovní poloze.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob jemného broušení kroužků na jejich vnější plo^, V \ ^e. ** * se nebo na jejich vnitrní ploše, zejména jemného broušerfioběžných kroužků válečkových ložisek, za přívodu množstvíoplachovacího prostředku jako oplachovací kapaliny, přičemž kroužek určený k opracování se mechanickyvycentruje v upínacím přípravku a pohání kolem svéosy, a přičemž plocha kroužku určená k opracování se při broušenípodrobuje měření a postup broušení se podle měření regulujenebo řídí, vyznačující se tím, že se provádíbezdotykové měření alespoň dvěma stejnými měřicími hlavami,z nichž vystupuje oplachovací kapalina jako hydraulický měři-cí prostředek z vždy alespoň jednoho dýzového otvoru, a žehydraulický měřicí prostředek se zavádí do vrstvy oplachovacíkapaliny, aniž by vytvářel volný paprsek, kterou opracovávanáplocha kroužku unáší, a která se mezi měřicí hlavow a plochoukroužku vytváří.
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující setím, že měřicí hlavy jsou pro kompenzaci měřicího tlakuuspořádány po obvodu ekvidistantně k opracovávané ploše kroužku.
3. 3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, v y z n a - čující se tím, že se pracuje s množstvím měřicího prostředku, které má zároveň chladicí účinek.
4. 4. Způsob podle jednoho z nároků laž3,vyznaču- uctiw jxy.t* .««·».’(uif·v?.· ·<$ ·ι·ν ';'>·ν: .ιλγ.)λ··:·«γη-.,-·.·:r.v,s»r-?r.Γ7.·’.\ '-"gíi/.ζνςχτ’Λΐ'ί^•.•.·Κ!ι:'.'.«'γ··'!'λ;μ<<·/-,-,<<j?vvJ>X'3t jící se tím, že množství měřicího prostředku a opla-chovacího prostředku se odebírá ze stejného tlakového systému.
5. 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4,vyznaču-jí c í se t í m, že se pracuje se dvěma diametrálněprotilehlými měřicími hlavami.
6. 6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznaču-jí c í se t í m, že se pracuje se třemi měřicími hlava-mi uspořádanými přesazené o 120° po obvodě opracovávané plochykroužku.
7. 7. Zařízení k provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že měřicí hlavy (5)jsou v radiálním směru vůči opracovávanému povrchu, tam azpět, přestavitelné.
8. 8. Zařízení podle nároku 7,vyznačující setím, že měřicí hlavy jsou tvořeny dýzovými trubkami (8)uspořádanými v radiálním směru.
9. 9. Zařízení podle jednoho z nároků 7 nebo 8, v y z n a - čující se tím, že měřicí hlavy (5) jsou provedeny jako měřicí botka, jejíž měřicí plocha je zakřiveně přizpůso- bena opracovávané ploše kroužku (1), a že dýzový otvor (6) ústí v této měřicí ploše.
10. 10. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4,vyzná- 9 čující se tím, že dýzové otvory (6) všech měřicíchhlav (5) mají stejný průměr a jsou upraveny pro vydávání stej-ného množství měřicího prostředku.