Устройство для формирования фасонного шлифовального круга

 

Использование: в устройствах для расширения технологических возможностей и интенсификации процессов обработки за счет применения инструмента со специальной формой режущего слоя, высота которого меньше основания абразивного круга. Сущность: устройство для формирования фасонного шлифовального круга содержит оправку для крепления круга, алмазодержатели с правящими инструментами, связанными с механизмом продольной подачи. Последний выполнен в виде смонтированного на плите и соединенного с шаговым электродвигателем ходового винта с правой и левой резьбами, предназначенными для взаимодействия с соответствующими алмазодержателями. Оправка для шлифовального круга снабжена расположенной под углом к ее оси вращения направляющей шейкой с косым торцом для крепления на ней с помощью косой шайбы копира, выполненного с наклонно расположенной к его торцам профильной канавкой, в которой размещен поводок, установленный на плите механизма продольной подачи. Угол наклона профильной канавки к торцу оправки выбран из условия: 0≅α+β≅2β, β - угол наклона направляющей шейки оправки относительно оси ее вращения; a - угол наклона профильной канавки копира относительно его торца. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оснастке шлифовальных станков.

Известно устройство для правки фасонного шлифовального круга, содержащее привод качения с держателем правящего инструмента, а также вилкой с двумя дополнительными держателями правящих инструментов для правки торцов [1] Недостатком указанного устройства является низкая надежность из-за возможности заклинивания подвижных соединений, а также сложность, высокая трудоемкость и стоимость изготовления.

В качестве прототипа выбрана конструкция устройства для правки фасонного шлифовального круга, содержащая продольную каретку, на которой установлена поперечная пиноль с алмазодержателем на одном конце и копирными щупами на другом конце, расположенные на основании два копира, один из которых закреплен неподвижно, а другой установлен с возможностью продольного перемещения и связан с приводом и систему управления [2] Недостатком этого устройства является возможность правки шлифовальных кругов только простого фасонного профиля. Формирование, например, рабочего аксиально смещенного слоя шлифовального круга на данном устройстве реализовать нельзя.

Заявляемое техническое решение позволяет расширить технологические возможности при формировании аксиально смещенного режущего слоя, обеспечивающего снижение вероятности образования прижогов на обрабатываемой поверхности благодаря делокализации зоны резания из-за бегущего вдоль оси заготовки контакта с кругом.

Это достигается тем, что устройство для формирования фасонного шлифовального круга, содержащее оправку для крепления круга, алмазодержатель с правящим инструментом, связанный с механизмом продольной подачи, и копир с поводком, снабжено дополнительным алмазодержателем с правящим инструментом, связанным с упомянутым механизмом продольной подачи, выполненным в виде смонтированного на плите и соединенного с шаговым электродвигателем ходового винта с правой и левой резьбами, предназначенными для взаимодействия с соответствующими алмазодержателями, при этом оправка для шлифовального круга снабжена расположенной под углом к ее оси вращения направляющей шейкой с косым торцом для крепления на ней с помощью введенной в устройство косой шайбы копира, выполненного с наклонно расположенной к его торцам профильной канавкой, в которой размещен поводок, установленный на плите механизма продольной подачи, причем угол α+β наклона профильной канавки к торцу оправки выбран из условия: 0≅α+β≅2β где b угол наклона направляющей шейки оправки относительно оси ее вращения, a угол наклона профильной канавки копира относительно ее торца.

Cущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена конструкция установки для формообразования аксиально смещенного режущего слоя абразивного инструмента с углом наклона g; на фиг. 2 установка копира с нулевым углом наклона профильной канавки.

Устройство состоит из оправки 1 (фиг. 1), на которой монтируется копир 2, установленный на шейке 3, ось которой имеет угловое смещение b по отношению к оси оправки 1. Копир 2 закрепляется на оправке 1 с помощью гайки 4 и промежуточной шайбы 5. Такое крепление копира позволило плавно регулировать угол наклона профильной канавки относительно перпендикулярна к оси вращения оправки 1 в пределах от 0 до (β+α) путем вращения копира 2 относительно шейки 3 оправки 1. Отсчет угла наклона профильной канавки (β+α) производится по шкале 6.

Устройство может производить правку торцов абразивного инструмента (фиг 2) при отключении продольной подачи и установке правящих карандашей 7 (фиг. 1) на расстояние между ними, равному высоте шлифовального круга "В" и отсчете по шкале 6 угла (β+α)=0.

Устройство для формирования фасонного шлифовального круга работает следующим образом. Предварительно собранный узел крепления абразивного круга, состоящий из фланца 8 и специальной гайки 9, устанавливается на конусе 10 оправки 1 и фиксируется гайкой 11.

Получение аксиально смещенного режущего слоя 12 высотой в несколько миллиметров на абразивном круге осуществляется правкой левым и правым алмазными карандашами 7 на токарном станке с ручкой поперечной подачей S_поп. на каждый двойной ход алмазных карандашей 7 с продольной подачей S_пр., причем продольные движения правящих инструментов оппозитны и осуществляются от ходового винта 13 с правой и левой резьбами при взаимодействии с соответствующими гайками 14, 15, выполненными в алмазодержателях 16, 17. Вращение винта 13 осуществляется от шагового электродвигателя 18, управление которым производится программой или оператором.

Шаговый электродвигатель 18, алмазодержатели 16, 17 с правящими инструментами 7 и винт 13 установлены на плите 19, причем алмазодержатели 16, 17 установлены на плите 19 с возможностью продольного перемещения со скоростью S_пр. по направляющим в виде ласточкиного хвоста.

На продольную подачу алмазных карандашей 7 накладываются осциллирующие движения от копира 2 с амплитудой А, передаваемые поводком 20, который введен в профильную канавку копира и имеет силовое замыкание от пружины 21. Поводок 20 расположен в отверстии, выполненном в плите 19, причем вершина поводка 20 находится на одном уровне с алмазными карандашами 7. Величину амплитуды колебаний правящих инструментов 7 А можно определить по формуле: A=d·tg(β+α) где d диаметр копира; β угол наклона направляющей шейки оправки относительно оси ее вращения; a угол наклона профильной канавки копира относительно его торца, причем a принадлежит интервалу от -β до +β.

Установка необходимого угла наклона профильной канавки (β+α) копира 2 производится в зависимости от задания угла наклона аксиально смещенного режущего слоя γ фасонного абразивного круга при его проектировании. Угол наклона профильной канавки копира 2(β+α) определяется по формуле:
(β+α)= arctg(D/d·tg(γ)),
где D наружный диаметр абразивного круга, м;
d диаметр копира, м.

Заявляемое техническое решение позволяет:
плавно регулировать угол наклона абразивного аксиально смещенного режущего слоя, обеспечивая осцилляцию зоны резания по ходу продольной подачи, которая, в свою очередь, предотвращает прижоги и появление микротрещин, увеличивает стойкость инструмента;
получить эффект шлифования с бегущей зоной контакта без наклона самого абразивного инструмента, а только лишь за счет аксиального смещения режущего слоя, тем самым значительно уменьшить динамическую неуравновешенность абразивного инструмента.

увеличить производительность с одновременным улучшением качества за счет повышения режимов обработки благодаря увеличению жесткости конструкции и колебания зоны резания.

Формула изобретения

Устройство для формирования фасованного шлифовального круга, содержащее оправку для крепления круга, алмазодержатель с правящим инструментом, связанный с механизмом продольной подачи, и копир с поводком, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным алмазодержателем с правящим инструментом, связанным с упомянутым механизмом продольной подачи, выполненным в виде смонтированного на плите и соединенного с шаговым электродвигателем ходового винта с правой и левой резьбами, предназначенными для взаимодействия с соответствующими алмазодержателями, при этом оправка для шлифовального круга снабжена расположенной под углом к ее оси вращения направляющей шейкой с косым торцом для крепления на ней с помощью введенной в устройство косой шайбы копира, выполненного с наклонно расположенной к его торцам профильной канавкой, в которой размещен поводок, установленный на плите механизма продольной подачи, причем угол (α+β) наклона профильной канавки к торцу оправки выбран из условия
0≅α+β≅2β,
где β угол наклона направляющей шейки оправки относительно оси ее вращения;
a угол наклона профильной канавки копира относительно его торца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2