SU802004A1 - Method of superfinishing the surfaces of bodies of revolution - Google Patents
Method of superfinishing the surfaces of bodies of revolution Download PDFInfo
- Publication number
- SU802004A1 SU802004A1 SU782659837A SU2659837A SU802004A1 SU 802004 A1 SU802004 A1 SU 802004A1 SU 782659837 A SU782659837 A SU 782659837A SU 2659837 A SU2659837 A SU 2659837A SU 802004 A1 SU802004 A1 SU 802004A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tool
- hydraulic cylinder
- pressing force
- generator
- superfinishing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 claims 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области финишной обработки поверхностей вращени , например, подшипниковых колецThe invention relates to the field of finishing surfaces of rotation, for example, bearing rings.
Известен способ суперфинишной обработки поверхностей деталей вращени при котором деталь вращают, а инструмент прижимают к ней и перемещают вдоль образующей обрабатываемой поверхности , при этом инструменту задают ультразвуковые колебани и низкочастотное осциллирующее движениеThe known method of superfinishing of the surfaces of parts of rotation in which the part is rotated and the tool is pressed against it and moved along the generatrix of the treated surface, while the tool is given ultrasonic vibrations and a low-frequency oscillating motion.
1.one.
В известном способе усилие прижима инструмента к детали задаетс ,без учета геометрии образующей обрабатываемой поверхности, а требуема геометри (выпуклость) обеспечиваетс высто ми инструмента в концах хода, что не обеспечивает получение требуемой геометрической формы.In the known method, the pressing force of the tool to the part is set, without taking into account the geometry of the generator of the machined surface, and the required geometry (convexity) is provided by the tool stands at the ends of the stroke, which does not provide the required geometric shape.
Целью изобретени вл етс обеспечение требуемой геометрической формы издели .The aim of the invention is to provide the desired geometric shape of the product.
Поставленна цель достигаетс тем, что усилие прижати инструмента измен ют в пределах хода бруска, при этом частоту ультразвуковых колебаний выбирают в пределах 18-44 КГЦ с амплитудой от 1 до 10 мкм, а номинальное усилие прижимаThe goal is achieved by the fact that the pressing force of the tool is changed within the stroke of the bar, while the frequency of ultrasonic vibrations is chosen within 18-44 KHZ with amplitude from 1 to 10 µm, and the nominal pressing force
инструмента из карбида кремчи и электрокорунда задают в пределах 2-30 кг/см и 20-100 кг/см дл инструмента из алмазов и кубического нитрида бора.Kremchi carbide and electrocorundum tools are set in the range of 2-30 kg / cm and 20-100 kg / cm for tools made from diamonds and cubic boron nitride.
На фиг. 1 представлен эскиз детали и профили образующих обрабатываемой поверхности; на фиг. 2 - компоновка устройства дл осуществле0 ни способа; на фиг. 3,4 и 5 - модификации устройства; на фиг. 6 - график зависимости между съемом металла и амплитудой ультразвуковых колебаний .FIG. 1 shows a sketch of the details and profiles forming the treated surface; in fig. 2 — arrangement of the device for carrying out the method; in fig. 3.4 and 5 - device modifications; in fig. 6 is a graph of the relationship between the metal removal and the amplitude of ultrasonic vibrations.
5five
Сущность способа по сн етс фиг.1, на которой в верхнем левом углу представлен эскиз детали, в данном случае внутреннего кольца конического роликового подшипника с образующей The essence of the method is explained in Fig. 1, in which in the upper left corner there is a sketch of a part, in this case an inner ring of a tapered roller bearing with a generator
0 обрабатываемой поверхности АБ, а также инструмента, и изображены в увеличенном масштабе профили заготовок , детали после пробной обработки и заданный профиль детали. 0 of the machined surface of the battery as well as the tool, and on an enlarged scale, the profiles of the workpieces, the parts after the trial processing, and the specified profile of the part.
5 Указанные профили представлена в пр моугольных координатах, при этом на оси абсцисс отложены абсциссы Х, текущих сечений детали в интервале от Хо (точка А) до X, (точка Б), 5 These profiles are presented in rectangular coordinates, while the abscissas X, the current sections of the part in the interval from Xo (point A) to X, (point B), are plotted on the abscissa,
0 а по оси ординат - радиальные положени точек соответствующих профилей; масштаб по оси ординат примерн на два пор дка больше.масштаба по оси абсцисс. Заданны профиль АБ детали по услови м работы подшипников должен быть пр молинейным или выпуклым в пределах допуска на размер готовой детали. Профиль заготовки отсто от заданного профил на величину & припуска, котора задаетс из услови удалени дефектного сло , обусловленного услови ми предварительной обработки (шлифовани ). Дл осуществлени обработки деталь привод т во вращение, к подлежащей обработке поверхности упруго прргжимают инструмент, которому сооб щают энакопеременр1ое движение подачи вдоль образующей Л-Б, и сообщаю колебани , с частотой 18-44 кгц и амплитудой 1-10 мкм. Кроме того, инструменту может сообщатьс движение низкочастотного осциллировани вдоль образующей А-Б, например, с частотой пор дка 2-50 1/сек и ампли тудой 0,1-3 мм. Номинальное усилие прижати инструмента задают из услови обеспечени максимальной производительности , это усилие составл ет 2f30 кгс/см дл инструментов из карбида кремни и электрокорунда или 20-100 кгс/см -дл инструмента из алмазов и кубического нитрида бора, В ходе обработки усилие прижати выдерживают номинальным на участках с максимальным рассто нием U, между профилем заготовки и заданным профилем детали; на остальны участках это усилие снижают в функ от текущей разности съема при номи нальном режиме и заданного съема в данном текущем сечении X, . Режим такого уменьшени усили прижати возможно осуществить следу щим образом. Предварительно при номинальном режиме обрабатывают, по меньшей мере, одну пробную деталь, предпоч тельна обработка пробной партии, позвол юща исключить случайные погрешности индивидуальных заготовок . Заготовки замер ют перед обра боткой, а готовые детали - после пробной обработки; это позвол ет определить соответствующие профили ( верхн и нижн линии на фиг, 1) и дл каждого из текущих сечений X, определить Фактический съем Ь.. Далее, в функции от текущей разнос ( Ч - t } съема при номинальном режиме и заданного съема определ ю величину уменьшени усили прижати дл данного сечени Х|,. Возможно также вести обработк с непрерывным измерением радиуса в текущем сечении X; и заданием величины уменьшени номинального уси ЛИЯ прижати инструмента к детали, функции от подлежащего удалени припуска в каждом сечении. Обработку возможно вести с изменением усили прижати инструмента при его движении в одном направлении и поддержанием его посто нным при обработном движе 1ии, эта модификаци способа осуществима при подаче инструмента под острым углом к образующей. Устройство дл осуществлени способа при суперфинише детали 1 содержит (см, фиг, 2) шпиндель 2 и прижатый к обрабатываемой поверхности 3 инструмент - абразивный брусок 4, который наклеен на оправку 5, закрепленную в магнитострикционном преобразователе ультразвуковых колебаний 6, подключенном к УЗ-генератору 7, Преобразователь б жестко соединен с пинолью 8, смонтированной в направл ющих 9 суппорта 10 и жестко св занной с поршнем гидроцилиндра 11, Направл ющие 12 продольного хода суппорта 10 параллельны образующей поверхности 3, направл ющие 9 перпендикул рны направл ющим 12, к цилиндру 11 подключен трубопровод 13, На суппорте 10 смонтированы также гидроцилиндр 14 с поршнем 15, жестко св занным со штоком 16. Гидроцилиндр 14 соединен с гидросистемой станка через трубопровод 17 (отверстие 18) и со сливным трубопроводом 1Э. На конце штока 16 закреплен ролик 20, прижатый к неподвижному копиру 21 с регулируемым профилем, закрепленному на станине станка, В модификации на фиг, 3 устройство содержит датчик 22 формы образующей поверхности 3, установленный на кронштейне 23, вычислительный блок 24, задатчик 25, усилитель 26 и реверсивный двигатель 27, на валу которого закреплена шестерн 28, соединенна с зубчатой рейкой 29, жестко св занной со штоком 16, Модификаци по фиг. 4 снабжена дросселем 30 и обратным клапаном 31; кроме того, направл ющие 12 составл ют острый угол с образующей поверхности 3 детали 1, В модификации устройства по фиг,5 предусмотрен кран 32 с рычагом-руко ткой 33, кран 32 закреплен на суппорте 10 и удерживаетс в среднем положении пружинами 34, Неподвижные упоры 35, смонтированные на станине станка, взаимодействуют с рычагомруко ткой 33. Устройство работает следующим образом . Упиндель издели 3 (фиг, 2) с закрепленной деталью 1 привод т во вращение; суппорту 10 сообщают движение осцилл ции и продольной подачи . Включают ультразвуковой генератор 7 и посредством преобразовател 0 and the ordinate is the radial positions of the points of the corresponding profiles; the scale on the ordinate axis is approximately two orders of magnitude larger. The scale on the abscissa axis. The specified AB profile details according to the operating conditions of the bearings must be linear or convex within the tolerance for the size of the finished part. The profile of the workpiece is separated from the specified profile by the value of & allowance, which is determined from the condition of removal of the defective layer, due to the conditions of pre-treatment (grinding). To carry out the machining, the part is rotated, the surface to be machined is elastically pressed into a tool, which is accompanied by an envelope-alternating feed movement along the generator L-B, and the oscillations are reported with a frequency of 18-44 kHz and an amplitude of 1-10 microns. In addition, a low-frequency oscillation motion along generator A-B can be reported to the instrument, for example, with a frequency of 2-50 1 / s and an amplitude of 0.1-3 mm. The nominal pressing force of the tool is set from the conditions of maximum performance, this force is 2f30 kgf / cm for silicon carbide and electrocorundum tools or 20-100 kgf / cm-dl of diamond and cubic boron nitride tools. During the pressing process, the pressing force is maintained nominal in areas with a maximum distance U, between the profile of the workpiece and the specified profile of the part; on the rest of the plots, this force is reduced as a function of the current removal difference in the nominal mode and the specified removal in this current section X,. The mode of such a reduction in the pressing force can be carried out as follows. At least one test piece is preliminarily processed at the nominal mode, the processing of the test batch is preferable, thus eliminating the random errors of individual blanks. Workpieces are measured before machining, and finished parts after trial processing; this allows you to determine the corresponding profiles (top and bottom lines in FIG. 1) and for each of the current sections X, determine the actual removal of b. Next, as a function of the current spacing (H - t} removal in nominal mode and specified removal It is also possible to carry out machining with continuous measurement of the radius in the current section X and set the value for reducing the nominal force of pressing the tool to the part, a function of the allowance to be removed in each section. It is possible to lead with a change in the pressing force of the tool when it moves in one direction and keeping it constant during the machining motion 1, this modification of the method is feasible when the tool is fed at an acute angle to the generator. A device for carrying out the method with a superfinish of part 1 contains (see, FIG. 2) the spindle 2 and the tool pressed to the machined surface 3 - an abrasive bar 4, which is pasted on a mandrel 5 fixed in a magnetostrictive transducer of ultrasonic vibrations 6 connected to an ultrasound gene RATOR 7, Converter B is rigidly connected to a quill 8 mounted in guides 9 of a support 10 and rigidly connected to a piston of a hydraulic cylinder 11, Guides 12 of a longitudinal course of a support 10 parallel to a generatrix 3, guides 9 perpendicular to guides 12 to a cylinder 11, a pipeline 13 is connected. A hydraulic cylinder 14 with a piston 15 rigidly connected to the stem 16 is also mounted on the caliper 10. The hydraulic cylinder 14 is connected to the hydraulic system of the machine through pipe 17 (opening 18) and to the drain pipe 1E. At the end of the rod 16 is fixed the roller 20, pressed against a fixed copier 21 with an adjustable profile attached to the machine bed. In the modification in FIG. 3, the device includes a sensor 22 of the shape of the generator surface 3 mounted on the bracket 23, the computing unit 24, the setting unit 25, the amplifier 26 and a reversing motor 27, on whose shaft a gear 28 is attached, is connected to a rack 29, which is rigidly connected to the rod 16. The modification of FIG. 4 is equipped with a throttle 30 and a check valve 31; In addition, the guides 12 form an acute angle with the part 3 of the component 1 forming the surface. In the modification of the device of FIG. 5, a crane 32 is provided with a lever-handle 33, the crane 32 is fixed to the caliper 10 and held in the middle position by springs 34, Fixed stops 35, mounted on the frame of the machine, interact with the lever 33. The device operates as follows. Upindel article 3 (FIG. 2) with fixed part 1 is brought into rotation; Caliper 10 is reported to oscillate and longitudinal feed motion. Include ultrasonic generator 7 and through the transducer
6 ,с опракой 5 сообщают ультразвуковые колебани инструменту 4, По трубопроводам 17 и 13 подают жидкость в гидроцилиндр 11 и прижимают инструмент 4 к детали 1, перемеща пиноль 8 в направл ющих 9. Сила прижати инструмента пропорциональна давлению жидкости в гидроцилиндре 11 Оно зависит от степени перекрыти отверсти 18 поршнем 15. При полностью закрытом отверстии 18 оно наибольшее и равно давлению в гидросистеме , которое устанавливаетс напорны золотником, не показанным на рисунке а при полностью открытом - наименьщее . Степень перекрыти отверсти 18 зависит от перемещени поршн 15 и штока 16 при обкатывании ролика 20 по копиру 21. При переменной форме копира 21 измен етс степень перекрыти отверсти 18 при продольной подаче суппорта 10, соответственно измен етс усилие прижати инструмента . Форму копира настраивают по результатам обработки пробных деталей.6, ultrasonic vibrations are communicated to the instrument 5 by the tool. 4 The pipes 17 and 13 supply fluid to the hydraulic cylinder 11 and press the tool 4 to the part 1, moving the quill 8 in the guides 9. The pressing force of the tool is proportional to the pressure of the hydraulic cylinder 11 It depends on the degree shut off the bore 18 with the piston 15. With the fully closed bore 18, it is the greatest and equal to the pressure in the hydraulic system, which is set by the pressure valve, not shown in the figure, but with the fully open valve, the smallest. The degree of overlap of orifice 18 depends on the movement of piston 15 and rod 16 when roller 20 rolls on copier 21. With varying shape of copier 21, the degree of overlap of orifice 18 changes when the caliper 10 is fed longitudinally, respectively, the pressing force of tool changes. The shape of the copier is adjusted according to the results of processing the test parts.
Устройство, изображ€;ннс)а на .фиг. 3, работает аналогично. Сигнал с датчика 22 и задающего nporpaMtviHoro устройства 25 обрабатывают в вычислительном устройстве 24, которое вырабатывает команду, поступающую через усилитель 26 на исполнительный элемент 27. Исполнительный элемент 27, поворачива шестерню 28, перемещеет рейку 29 и жестко св занный с ней щток 16; остальные элеме-нты работают так же как в модификации по фиг. 2.The device, the image; nns) and on. 3, works similarly. The signal from the sensor 22 and the nporpaMtviHoro device 25 is processed in the computing device 24, which generates a command coming through the amplifier 26 to the actuator 27. The actuating element 27, turning gear 28, moves the rail 29 and the switches 16 that are rigidly connected to it; the remaining elements work in the same way as in the modification of FIG. 2
В модификации устройства, изображенной на фиг. 4, продольна подача суппорта 10 под углом к образующей поверхности 3 вызывает перемещение в радиальном направлении инструмента 4 и св занного с ним порщн гидроцилиндра 11. При продольной подаче слева направо поршень выталкивает жидкость из гидроцилиндра 11 через дроссель 30 и давление в гидроцилиндре возрастает; при продольной подаче справа налево жидкость поступает в гидроцилиндр 11 через дроссель 30 из трубопровода 17 и давление на поршень уменьшаетс . Таким образом сила прижима бруска 4 к детали 1 на правом краю поверхности 3 меньше чем на левом. Клапан 31 работает приIn a modification of the device shown in FIG. 4, the longitudinal feed of the caliper 10 at an angle to the generator surface 3 causes the tool 4 and the hydraulic cylinder 11 connected to it to move in the radial direction. In the longitudinal feed from left to right, the piston pushes the liquid out of the hydraulic cylinder 11 through the throttle 30 and the pressure in the hydraulic cylinder increases; in the longitudinal flow from right to left, the liquid enters the hydraulic cylinder 11 through the throttle 30 from the pipe 17 and the pressure on the piston decreases. Thus, the clamping force of the bar 4 to the part 1 on the right edge of the surface 3 is less than on the left. Valve 31 operates at
отскоке инструмента 4 после окончани обработки,rebound of tool 4 after finishing the treatment,
В модификации устройства по фиг,5 при продольной подаче суппорта 10 происходит переключение крана 32 при установке руко тки 33 на упор 35. При этом трубопровод 13 отсоедин етс от слива (через отверсти 18 и 19) и давление в гидроцилнндре 11 увеличиваетс .In the modification of the device of FIG. 5, when the caliper 10 is fed longitudinally, the crane 32 is switched when the handle 33 is mounted on the stop 35. In this case, the pipe 13 is disconnected from the drain (through the openings 18 and 19) and the pressure in the hydraulic cylinder 11 increases.
Возможны другие модификации устройств, например, с использованием пневмоподжима инструмента вмест гидроподжима. Переменное давление на брусок можно создавать посредство пружины.Other modifications of the devices are possible, for example, using the pneumatic clamp of the tool together with the hydraulic clamp. Variable pressure on the bar can be created by means of a spring.
Предлагаемый способ управлени профилем может быть использован не только при ультразвуковом суперфинише , но и любом другом способе суперфиниша, когда наблюдаетс однозначное соответствие между давлением бруска и съемом металла.The proposed profile control method can be used not only with an ultrasonic super finish, but also with any other super finish method, when there is a one-to-one correspondence between bar pressure and metal removal.
Использование описанного способа позвол ет повысить геометрическую точность обрабатываемых деталей.Using the described method allows to increase the geometrical accuracy of the machined parts.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782659837A SU802004A1 (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Method of superfinishing the surfaces of bodies of revolution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782659837A SU802004A1 (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Method of superfinishing the surfaces of bodies of revolution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU802004A1 true SU802004A1 (en) | 1981-02-07 |
Family
ID=20783444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782659837A SU802004A1 (en) | 1978-08-28 | 1978-08-28 | Method of superfinishing the surfaces of bodies of revolution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU802004A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590636A (en) * | 1983-06-20 | 1986-05-27 | Georg Fischer Aktiengesellschaft | Vibration device for the removal of burrs from workpieces constructed as foundry cores or the like |
| RU2728140C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-07-28 | Алексей Борисович Черенов | Machine for surfaces of parts rotation finish |
-
1978
- 1978-08-28 SU SU782659837A patent/SU802004A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590636A (en) * | 1983-06-20 | 1986-05-27 | Georg Fischer Aktiengesellschaft | Vibration device for the removal of burrs from workpieces constructed as foundry cores or the like |
| RU2728140C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-07-28 | Алексей Борисович Черенов | Machine for surfaces of parts rotation finish |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5245793A (en) | Method and apparatus for fine working or microfinishing | |
| US4224846A (en) | Turning boring head with a tool for radial adjustment | |
| JP2010538842A (en) | Polishing apparatus and polishing method for work surface | |
| US3664066A (en) | Method and apparatus for aligning workpieces | |
| US6203401B1 (en) | Device for superfinishing treated surfaces | |
| EP0362413B1 (en) | Burr remover | |
| RU2120368C1 (en) | Method of combined quasiintermittent finishing | |
| US6852015B2 (en) | Method and apparatus for grinding workpiece surfaces to super-finish surface with micro oil pockets | |
| Kumabe et al. | Super-precision cylindrical machining | |
| GB2045126A (en) | Bore machining apparatus | |
| JPH05277928A (en) | Honing process control device | |
| IL39308A (en) | Cam control grinding machine | |
| Weule et al. | Improved honing through process-control | |
| US4823580A (en) | Wheel-body forming apparatus | |
| JPH02303702A (en) | Polishing device in lathe turning machine | |
| US6220937B1 (en) | Device for the honing of gears | |
| RU221933U1 (en) | Device for hardening threaded surfaces by rolling | |
| US2634561A (en) | Method of honing grooved elements | |
| US2153521A (en) | Lapping device, apparatus, and method | |
| KR100564387B1 (en) | Carbide Polishing Machine | |
| Brecher et al. | Metal Cutting Machines for Tools with Geometrically Undefined Cutting Edges (Chip Removal) | |
| SU1632751A1 (en) | Method for hardening outer cylindrical surfaces of parts with ultrasonic oscillations | |
| JPH07246559A (en) | Machining device | |
| US3958371A (en) | Method of surface grinding | |
| US4054009A (en) | Machine for surface grinding |