SU802004A1 - Способ суперфинишной обработки поверх-НОСТЕй дЕТАлЕй ВРАщЕНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области финишной обработки поверхностей вращени , например, подшипниковых колец

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 движение

1.

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.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение требуемой геометрической формы издели .

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 прижима

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.

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 .

5

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

0 обрабатываемой поверхности АБ, а также инструмента, и изображены в увеличенном масштабе профили заготовок , детали после пробной обработки и заданный профиль детали.

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),

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 

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.

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.

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 при

отскоке инструмента 4 после окончани  обработки,

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 .

Возможны другие модификации устройств, например, с использованием пневмоподжима инструмента вмест гидроподжима. Переменное давление на брусок можно создавать посредство пружины.

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.

Использование описанного способа позвол ет повысить геометрическую точность обрабатываемых деталей.

Claims (1)

1. Мазальский В.Н. Суперфинишные станки. Л,, Машиностроение, 197 с, 17,52-53.

-S

Л, X

п

Фиг-. 2

ffm гидросистемы Фut.