Способ обработки фасонных поверхностей вращения

 

Использование: в машиностроении при чистовой абразивной обработке фасонных поверхностей деталей типа дорожек качения наружных и внутренних колец подшипникоа Сущность изобретения инструменту основное рабочее движение задают в плоскости, не совпадающей с плоскостью симметрии профиля обрабатываемой поверхности, а в качестве инструмента берут тороидальный шлифовальный круг, ось вращения которого располагают под углом 5 - 20° к оси вращения заготовки Инструмент перемещают с рабочей подачей вдоль линии наикратчайшего расстояния между этими осями 6 ил, 1 таба

(в) 1RØ U(и) 2000916 1 (51) Комитет Российской Федерации ао патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ БЛи Ек,в

ЬЭ

CO

Ю

Ю Ф

Ch (21) 4953267/08 (22),17.06(91 (4б) 15.1093 Бюл Na 37-38

P1) Саратовский потвттехтвмеский институт;

Нтю дарттех издетве машеюстроения (72) Королев AB„K 8 AA (73) Научно-производственное предприятие нестандартных изделий машиностроения (М) САОС06 ОБРАЬОТКИ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕА ВРАЩЕНИЯ (67) Использоваее: в машиностроении при чистовой абразивной обработке фасонных поверхностей деталей типа дорожек качения наружных и внутренних колец подшипников Сущность изобретения: инструменту основное рабочее движение задают в плоскости, не совпадающей с плоскостью симметрии профиля обрабатываемой поверхности. а в качестве инструмента берут тороидапьный шпифовальный круг, ось вращения кОторого располагаю под углом 5 — 20 к оси вращения заготовки.

Инструмент перемещают с рабочей подачей вдоль линии наикратчайшего расстояния между этими осями. б ил„1 табл

2000916

Изобретение относится к машиностроению, а именно к операциям чистовой абразивной обработки фасонных поверхностей деталей типа дорожек качения наружных и внутренних колец подшипников.

Известен способ обработки поверхностей.вращения чашечным шлифовальным кругом, ось вращения которого пересекается с осью вращения заготовки, Недостатком этого способа является его ограниченные технологические возможности, так как он позволяет осуществлять обработку поверхностей относительно простой геометрической формы. главным образом сферических поверхностей деталей, Известен способ обработки поверхностей деталью формы проформы врезным шлифованием путем копирования деталью формы профиля абразивного круга. ось вращения которого параллельна оси вращения заготовки. а заданная его форма обеспечивается правкой по копиру, Данный способ не обеспечивает высокую точность профиля детали из-за значительной погрешности, возникающей при правке круга, и высокую эффективность обработки, так как линия контакта инструмента и заготовки ограничивается линией их профиля, Наиболее близким к предлагаемому по физической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки поверхности вращения тороидальным шлифовальным кругом, при котором оси детали и круга располагают под углом друг к другу, сообщают им вращение вокруг своей оси, а рабочую подачу круга осуществляют круговым движением. Данный способ имеет ограниченные технологические возможности. так как он предназначен для обработки наружных колец подшипников.

Целью изобретения является повышение качества и расширение технологических воэможностей эа счет обработки как внутренних, так и наружных фасонных поверхно стей.

Это достигается тем, что в способе обработки фасонных поверхностей вращения, при котором ось шлифовального круга с тороидальной рабочей поверхностью устанавливают под углом к плоскости. продольного сечения детали и сообщают кругу и детали вращение вокруг своих осей. а кругу — рабо, чую подачу, ось шлифовального круга и детали устанавливаЮт в параллельных плоскостях иэ условиях расположения точки пересечения оси детали и проекции оси круга на плоскость продольного сечения детали . в плоскости симметрии последней, при этом рабочую подачу осуществляют вдоль линии наикратчайшего расстояния между осями

Тороидальный шлифовальный круг 1 (фиг.1) с радиусом тора йт и радиусом профиля r вращается с частотой пкр вокруг оси

I-I, наклоненной под углом а к оси заготовки 2, представляющей собой наружное кольцо шарикоподшипника.

Из фиг.З и фиг.5более четко,,чем иэ фиг.1, видно, что ocb I-I круга I и ось II-II заготовки 2 не параллельны между собой и не лежат в одной плоскости: ось И-И находится в плоскости продольного сечения заготовки (в его осевом сечении), а ось 1-I круга I наклонена к этой плоскости под углом а . В качестве поперечного сечения заготовки (фиг.4 и 6) рассматривается такое, которое проходит через линию 0-Д наикратчайшего расстояния между осями II-И заготовки 2 и 1-! «рука 1, совпадающую с направлением подачи S врезания.шлифовального круга в заготовку, вращающуюся с частотой п.

55 круга и детали, а угол между осью круга и плоскостью продольного сечения детали выбирают 5-20О.

Так как оси шлифовального круга и детали устанавливают в параллельных плоскостях из условия расположения точки пересечения оси детали и проекции оси круга на плоскость продольного сечения детали в плоскости симметрии последней, рабочую подачу осуществляют вдоль линии наикратчайшего расстояния между осями круга и деталью, а угол между осью круга и плоскостью продольного сечения детали выбирают

5-20О, в результате шлифования профиль

15 заготовки приобретает форму, зависящую от четырех геометрических параметров: диаметра шлифовального круга. радиуса тора. угла наклона осей круга и заготовки и расстояния между этими осями. Тем cSMhlM

20 обеспечивается возможность путем регулирования этих параметров, придать заготовке профиль любой. даже весьма сложной ,формы.

На фиг.1 изображена схема способа об25 работки наружного кольца шарикоподшипника; на фиг,2 — зависимости показателя формы и погрешности профиля обработки поверхности от угла наклона круга; на фиг.3 — вид со стороны шлифовального круга при

30 шлифовании внутреннего кольца шарикоподшипника; на фиг.4 — вид в плоскости продольного сечения заготовки по стрелке

А; на фиг.5 — вид со стороны шлифовального круга при шлифовании наружного кольца

35 шарикоподшипника; на фиг.6 — вид в плоскости продольного сечения заготовки по стрелке А.

? 00091г где r„— радиус шарика в шарикоподшипнике (rill = 4,765 мм); с, n — коэффициент и показатель формы профиля дорожки качения (с =- 5 10; n10 48) U2

19 (х 15

2 — Г cosP+ — Ож

2 у =U+rв!п/3; чс0 яп а

+ — ——

Tg Q

Так как уравнение профиля детали оп- 40 ределяется четырьмя параметрами, то регулируя значения этих параметров (А, Rn r u а),можно провести линию через семь точек профиля — одну центральную, вершину профиля, и весть симметрично расположенных 45 точек боковых линиях профиля, Тем самым обеспечивается возможность изготовления с высокой точностью деталей любой сложной формы. Например, таким способом можно изго авливать кольца шар1.опод- 50 шипников с повышенным ресурсом работы, Так, в.таблице показаны координаты боковой части профиля внутреннего кольца шарикодшипника М 206 (Дж = 36,47 мм), желоб которого получен предлагаемым способом и имеет профиль, описываемый уравнением (1) при Е - 270 мм: Rr = 250 см; г = 2,289 1м; а-20О. Там же показаны координаты точек боковой части профиля подшипника с повыТочка М вЂ” произвольная точка линии контакта круга и заготовки, лежащая в плоскости Х О Y. Расстояние между осями 1-1 круга! и II-II заготовки 2 равно Е.

Иэ фиг,1 видно, что за счет наклона круга центр А профиля круга I 3 плоскости X О Y смещен относительно плоскости симметрии

Z 0rX на расстояние В А, а профиль обрабатываемой поверхности приобретает сложную форму, описываемую четырехпараметрическими уравнениями х=+ (Е+ Rò—

sIn а

U (Я:дг Б,„.ä .,„ 1 1 ) где Е, й,, г и а — постоянные и". 3метры профиля обработанной поверхности, P — угол наклона касательной профиля коси ОУ;

Дж — диаметр по д«у желоба;

U — переменный параметр профиля.

В-уравнении (1) верхний знак cледует использовать для описания профиля внутреннего кольца шарикоподшипника, нижний знак — для описания профиля наружного кольца, шенн;-1 ресупсом работы. пр.филь ко1сро гil огцлсыаается уравнением х = rø — V ri-„— у2 — су", (2) Как видно из таблицы, линия профиля желоба кольца шарикоподшипника с рациональной геометрией (2) и линия (1) профиля желоба кольца подшипника, полученного предлагаемым способом, пересекаются в четырех 1олках у = 0; у = 0,5; у = 2 и у =- 3,8.

Максим"."ьная погр".шность профиля 22

К1 i(l i, От yraa а наклона шлифовального круГа И ОСИ ЗЗГОтОВкИ ЗаВИСят ПОЛуЧЗЕМая фОрл3 nðoôèëÿ и погрешность профиля, вызываемая износом круга. На ф11г.2 показана зависимость показателя формы и профиля дсрожKè качения от угла наклона круга а j),: у ал HHblx : ч:Ja ус Зов 1 обработки и Ro p=.øность профй lл Lú, вызванная 20$ны: «;3: э,;ох ил 11. 33льного кру;3. казанны. Rpnццнг v":.oca круга гчитается в п„,oMbl. ëåнн<.;.т i до,;стимым, при превышении з-,ого износа шлифовальный круг обы чо эчменяетc÷, Реал:;нaя форм" гшофur3 обработанной поверхности, оп11сываемля чргini

При,(> 20" показатель формы изменяется глабо, i погрешность формы Л возрастает существенно, Поэтому такие значения гх нерациональны, При а < 5 показатель формы незначительно отличается от того значения которое и леет место при обычном шлифовании без наклона круга, и поэтому гакие значения также нерациональны. Таким образом, наклон шлифовального круга це еcoîáðàaío ограничивать в пределах

5 -20, (!:!, ".oðonåî А.Е., Шапошник Р,К. Шлифован.«и доводла наружных сферических поверхностей методом пересекающихся

ОСЕЙ. — ТЕЗИСЫ дО Лвда ВСЕСОЮЗНОЙ НауЧнО2000916.7 технической конференции "Современные пути повышения производительности и точности металлореж; щего оборудования и автоматизации технологических процессов в машиностроении", М.: МДНТ.flÄ 1980, Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОстейвРАщения, np oTopoM ot:b шлифовального круга с тороидальной рабочей поверхностыд устанавливают под углом к плоскости продольного сечения детали и сообщают кругу и детали вращение вокруг своих осей, а кругу - рабочую подачу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и расширения технологических возможностей эа счет обработки как внутренних. так и наружных фасонных поверхОрлов А.В. Опоры качения с поверхностями сложной формы. M. Наука, 1Q83, с.114-119.

Авторское свидетельство СССР

5 М 563272, кл. В 24 В 19/06, 1972. ностей, оси шлифовального круга и детали . устанавливают в параллельных плоскостях из условия расположения точки пересечения оси детали и проекции оси круга на плоскость продольного сечения детали в плоскости симметрии последней, при этом рабочую подачу осуществляют вдоль линии наикратчайшего расстояния между осями круга и детали, а угол между осью круга и плоскостью продольного сечения детали выбирают равным 5 - 20 .

2000916

002

0D

2000916

I

Составитель А.Козлова

Редактор Н.Федорова ° Техред М.Моргемтал Корректер А.Кфэфреа

Тираж Подищнфе

HllQ " Поиск " Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушскеа маб., 4/5

Заказ 3102

Производственно-издательский комбимат "Патент . г. Ужгорад. улХегармна, 101