RU2073595C1 - Method of simultaneous grinding of end faces of parts - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: treatment is carried out by two assembles of axially alined grinding tools, the ratio between the working areas of the wheels and volume of material removed for one stroke being constant. A part is at an angle to the direction of its movement between the wheels. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при электролитическом и обычном торцешлифовании деталей типа шатунов, рычагов и т.п. The invention relates to mechanical engineering and can be used in electrolytic and conventional face grinding of parts such as rods, levers, etc.

Известен способ шлифования разновысотных торцов шатуна с одной стороны за один установ (см. кн. М.С.Наерман. Справочник молодого шлифовальника, М. Высшая школа, 1985 г, стр. 184 186). There is a method of grinding different ends of the connecting rod ends on one side for one installation (see Prince M.S. Naerman. Handbook of a young grinder, M. Higher School, 1985, p. 184 186).

Недостатками данного способа являются ограничение технологических возможностей и снижение точности обработки. Способ не обеспечивает шлифование с двух сторон торцов за один установ шатуна. А переустановка шатуна приводит к снижению точности обработки в результате отклонения от параллельности торцов головки одной стороны относительно торцов другой, а также отклонения от перпендикулярности торцов головок относительно их осей. The disadvantages of this method are the limitation of technological capabilities and reduced processing accuracy. The method does not provide grinding on both sides of the ends for one installation of the connecting rod. And reinstalling the connecting rod leads to a decrease in machining accuracy as a result of deviations from the parallelism of the ends of the heads of one side relative to the ends of the other, as well as deviations from the perpendicularity of the ends of the heads relative to their axes.

Известен способ одновременного шлифования торцов изделий двумя торцами соосно расположенных кругов, при котором изделие непрерывно и принудительно перемещают между кругами в направляющем элементе (авт. св. СССР N 496166, B24B 49/00, 1977). A known method of simultaneous grinding of the ends of the products with two ends of the coaxially arranged circles, in which the product is continuously and forcibly moved between the circles in the guide element (ed. St. USSR N 496166, B24B 49/00, 1977).

Недостатком данного способа является ограничение технологических возможностей и снижение точности обработки. Данное техническое решение не обеспечивает обработку торцов большой и малой головок разных по высоте за один установ шатуна. А переустановка шатуна приводит к снижению точности обработки в результате отклонения от симметричности торцов. The disadvantage of this method is the limitation of technological capabilities and reduced processing accuracy. This technical solution does not provide processing of the ends of the large and small heads of different heights for one installation of the connecting rod. And reinstalling the connecting rod leads to a decrease in machining accuracy as a result of a deviation from the symmetry of the ends.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышения точности обработки за счет расширения диапазона обрабатываемых деталей и обеспечения постоянства установочной базы. The aim of the invention is to expand technological capabilities and improve the accuracy of processing by expanding the range of machined parts and ensuring the constancy of the installation base.

Поставленная цель достигается тем, что обработку ведут с использованием дополнительного комплекта шлифовальных кругов за один установ детали, наклоненной к направлению ее продольной подачи на угол β = 25....30^°, при этом на торцах детали создают равные условия съема объемов припусков за счет применения комплектов кругов с различной рабочей площадью.This goal is achieved by the fact that the processing is carried out using an additional set of grinding wheels for one installation of the part, inclined to the direction of its longitudinal feed at an angle β = 25 .... 30 ^° , while at the ends of the part create equal conditions for the removal of allowance volumes due to the use of sets of circles with different working areas.

На фиг. 1 изображен предлагаемый способ, общий вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 чертеж детали. In FIG. 1 shows the proposed method, a General view along arrow B in FIG. 2; in FIG. 2, section AA in FIG. one; in FIG. 3 detail drawing.

Способ реализуется устройством состоящим из соосно расположенных и закрепленных на оправке 3 комплектов шлифовальных кругов 1 и 2, обрабатывающих торцы детали 6 и приспособления 8, установленного на столе станка. В приспособлении закрепляется деталь 6 (см. фиг. 3), ось которой наклонена к направлению ее продольной подачи на угол β (см. фиг. 1). The method is implemented by a device consisting of coaxially located and fixed on the mandrel 3 sets of grinding wheels 1 and 2, machining the ends of the part 6 and the tool 8 mounted on the table of the machine. In the fixture, part 6 is fixed (see Fig. 3), the axis of which is inclined to the direction of its longitudinal feed at an angle β (see Fig. 1).

В процессе работы деталь 6 непрерывно и принудительно перемещается на проход между комплектами шлифовальных кругов 1 и 2. Большая головка 5 детали должна проходить между втулкой 4 и внутренними кромками кругов 1, а малая головка 7 между наружными кромками кругов 1 и внутренними кромками кругов 2, как показано на фиг. 1 и 2. In the process, part 6 is continuously and forcibly moved to the passage between sets of grinding wheels 1 and 2. The large head 5 of the part must extend between the sleeve 4 and the inner edges of the circles 1, and the small head 7 between the outer edges of the circles 1 and the inner edges of the circles 2, as shown in FIG. 1 and 2.

Угол b зависит от размеров детали и условия размещения ее между комплектами кругов 1 и 2 и равен 25 30^o.The angle b depends on the dimensions of the part and the conditions for its placement between sets of circles 1 and 2 and is equal to 25 30 ^o .

При обработке за один проход детали с торцов головок снимают разные объемы материала. В этом случае процесс обработки возможен при обеспечении одинаковой удельной производительности на торцах большой и малой головок. Это возможно только при условии постоянства отношений объемов припусков снимаемых с торцов головок и рабочих площадей кругов 1 и 2. When processing in one pass of the part, different volumes of material are removed from the ends of the heads. In this case, the processing process is possible while ensuring the same specific productivity at the ends of the large and small heads. This is only possible provided that the relations between the volumes of allowances removed from the ends of the heads and the working areas of circles 1 and 2 are constant.

где V₁ и V₂ объемы снимаемых припусков с торцов соответственно большой и малой головок детали;
F₁ и F₂ рабочие площади соответственного круга 1 и 2.

where V ₁ and V _{2 the} volumes of the removed allowances from the ends of the respectively large and small heads of the part;
F ₁ and F _{2 the} working area of the corresponding circle 1 and 2.

Объем снимаемого припуска с торца головки детали определяют по зависимости

где D и d соответственно наружный и внутренний диаметры головки;
П припуск на обработку торца головки.The amount of allowance removed from the end of the head of the part is determined by the dependence

where D and d are respectively the outer and inner diameters of the head;
P allowance for processing the end face of the head.

Рабочую площадь круга определяют по формуле:

где R и r соответственно наружный и внутренний радиусы рабочей поверхности круга.The working area of the circle is determined by the formula:

where R and r are respectively the outer and inner radii of the working surface of the circle.

Внутренний радиус рабочей поверхности круга 1 (см. фиг. 1 и 2) находят по зависимости:
r = R_в+δ₁+D₁+δ₂,
где R_в наружный радиус втулки;
δ₁ расстояние между втулкой и большой головкой детали;

расстояние между большой головкой и внутренней кромкой круга 1;
D наружный диаметр большой головки.The inner radius of the working surface of the circle 1 (see Fig. 1 and 2) are found according to:
r = R _at + δ ₁ + D ₁ + δ ₂ ,
where R is _{in the} outer radius of the sleeve;
δ _{1 the} distance between the sleeve and the large head of the part;

the distance between the large head and the inner edge of the circle 1;
D is the outer diameter of the large head.

Наружный радиус рабочей поверхности круга 1 определяют по зависимости:
R₁=r₁ + W,
где W ширина рабочей поверхности шлифовального круга.The outer radius of the working surface of the circle 1 is determined by the dependence:
R ₁ = r ₁ + W,
where W is the width of the working surface of the grinding wheel.

Затем находят внутренний радиус рабочей поверхности круга 2 (фиг. 1 и 2) из выражения:
r₂=R₁+δ₃+D₂+δ₄,
где δ₃ расстояние между наружной кромкой круга 1 и малой головкой детали;
δ₄ расстояние между малой головкой и внутренней кромкой круга 2;
D₂ наружный диаметр малой головки.Then find the inner radius of the working surface of the circle 2 (Fig. 1 and 2) from the expression:
r ₂ = R ₁ + δ ₃ + D ₂ + δ ₄ ,
where δ _{3 the} distance between the outer edge of the circle 1 and the small head of the part;
δ _{4 the} distance between the small head and the inner edge of the circle 2;
D _{2 is the} outer diameter of the small head.

Рабочую площадь и наружный радиус круга 2 находят соответственно по зависимостям:

Способ шлифования торцов головок детали осуществляется на модернизированном горизонтально-фрезерном станке типа 6Т82 для электроабразивной обработки. Комплекты шлифовальных кругов подсоединяют к отрицательному, а деталь к положительному полюсу источника технологического напряжения. В зону резания подают водный раствор солей 5% NaNO₃ и 1% NaNO₂. Комплектам кругов придают главное вращательное движение резания D_г, а детали продольное движение D_s. Процесс шлифования ведут на режиме: скорость кругов 20 30 м/с; продольная подача детали 0,1 0,3 м/мин; глубина шлифования 0,2 мм; технологическое напряжение 8 10 В; плотность тока 50 80 А/см². Основной припуск с торцов головок снимается кругами со стороны входа детали, а оставшаяся часть припуска снимается при ее выходе.The working area and the outer radius of circle 2 are found according to the dependencies:

The method of grinding the ends of the heads of the part is carried out on a modernized horizontal milling machine type 6T82 for electro-abrasive processing. Sets of grinding wheels are connected to the negative, and the part to the positive pole of the source of process voltage. An aqueous solution of salts of 5% NaNO ₃ and 1% NaNO _{2 is} fed into the cutting zone. Sets of circles give the main rotational movement of cutting D _g , and the details of the longitudinal movement D _s . The grinding process is carried out in the following mode: wheel speed 20 30 m / s; longitudinal feed of the part 0.1 0.3 m / min; grinding depth 0.2 mm; technological voltage 8 10 V; current density 50 80 A / cm ² . The main allowance from the ends of the heads is removed in circles from the input side of the part, and the rest of the allowance is removed at its exit.

Пример. При шлифовании припуск на обработку составляет П=0,2 мм. Согласно чертежа (фиг. 3) шатун имеем: наружные диаметры большой D₁=43,5 мм и малый D₂= 28 мм головок; внутренние диаметры большой d₁=35 мм и малый d₂=20 мм головок. Тогда объем снимаемого припуска с торца большой головки V₁=104,7 мм³, а с малой головки V₂=60,3 мм³.Example. When grinding, the machining allowance is P = 0.2 mm. According to the drawing (Fig. 3), the connecting rod has: outer diameters of large D ₁ = 43.5 mm and small D ₂ = 28 mm of heads; inner diameters of large d ₁ = 35 mm and small d ₂ = 20 mm of heads. Then the volume of the removed allowance from the end of the large head V ₁ = 104.7 mm ³ , and from the small head V ₂ = 60.3 mm ³ .

При условии перемещения большой головки шатуна между комплектом алмазных кругов 1 принимаем: наружный радиус втулки 4 R_в=25 мм; расстояние между втулкой 4 и большой головкой δ₁= 5 мм;; наружный диаметр большой головки D₁= 43,5 мм; расстояние между большой головкой и внутренней кромкой круга 1 δ₂= 3 мм.. Тогда внутренний радиус рабочей поверхности круга 1 r₁= 25+5+43,5+3= 76,5 мм. Принимая ширину рабочей поверхности W=10 мм, находят наружный радиус рабочей поверхности круга 1 R₁=76,5+10=86,5 мм. Округляя R₁ до ближайшего значения размера по ГОСТ 16175-81 на круги алмазные шлифовальные формы 12А2, имеет R₁=87,5 мм. Тогда рабочая площадь круга 1 F₁=5181 мм².Under the condition of moving the large connecting rod head between the set of diamond wheels 1, we accept: the outer radius of the sleeve 4 R _in = 25 mm; the distance between the sleeve 4 and the large head δ ₁ = 5 mm ;; the outer diameter of the large head D ₁ = 43.5 mm; the distance between the large head and the inner edge of the circle 1 δ ₂ = 3 mm .. Then the inner radius of the working surface of the circle 1 r ₁ = 25 + 5 + 43.5 + 3 = 76.5 mm. Taking the width of the working surface W = 10 mm, find the outer radius of the working surface of the circle 1 R ₁ = 76.5 + 10 = 86.5 mm. Rounding R ₁ to the nearest size value according to GOST 16175-81 on diamond grinding wheels 12A2, has R ₁ = 87.5 mm. Then the working area of the circle 1 F ₁ = 5181 mm ² .

При условии перемещения малой головки шатуна между комплектом алмазных кругов 2 принимаем: расстояние между наружной кромкой круга 1 и малой головкой δ₃= 3 мм;; наружный диаметр малой головки D₂=28 мм; расстояние между малой головкой и внутренней кромкой круга 2 δ₄= 3 мм.. Тогда внутренний радиус рабочей поверхности круга 2 r₂= 87,5+3+28+3= 121,5 мм. Исходя из условий соблюдения постоянства отношений, снимаемых с торцов объемов припусков большой и малой головок и рабочих площадей кругов 1 и 2, находят рабочую площадь круга 2.Under the condition of moving the small head of the connecting rod between the set of diamond wheels 2, we accept: the distance between the outer edge of the circle 1 and the small head δ ₃ = 3 mm ;; the outer diameter of the small head D ₂ = 28 mm; the distance between the small head and the inner edge of the circle 2 δ ₄ = 3 mm .. Then the inner radius of the working surface of the circle 2 r ₂ = 87.5 + 3 + 28 + 3 = 121.5 mm. Based on the conditions for maintaining a constant relationship, removed from the ends of the volumes of allowances for large and small heads and working areas of circles 1 and 2, find the working area of circle 2.

Затем находят наружный радиус круга 2.

Then find the outer radius of the circle 2.

Округляя R₂ до ближайшего значения по ГОСТ 16175-81, имеем R₂=125 мм.

Rounding R ₂ to the nearest value according to GOST 16175-81, we have R ₂ = 125 mm.

Таким образом используют комплекты: для обработки торцов большой головки круги 1 с наружным диаметром 175 мм и шириной рабочей поверхности 10 мм, для обработки торцов малой головки круги 2 с наружным диаметром 250 мм и шириной рабочей поверхности 3,5 мм. Thus, sets are used: for processing the ends of a large head, circles 1 with an outer diameter of 175 mm and a working surface width of 10 mm, for processing the ends of a small head circles 1 with an outer diameter of 250 mm and a working surface width of 3.5 mm.

Угол β наклона оси шатуна к направлению его продольной подачи находят из D-ка О₁ О₂ C чертежа (фиг. 1) по формуле:

где O₁ O₂ межцентровое расстояние большой и малой головок шатуна;
C O₂ величина прилежащего катета Δ-ка O₁ O₂ С, мм.The angle β of the axis of the connecting rod to the direction of its longitudinal feed is found from D-ka About ₁ About ₂ C drawing (Fig. 1) by the formula:

where O ₁ O _{2 the} center-to-center distance of the large and small connecting rod heads;
CO _{2 the} size of the adjacent leg Δ-ka O ₁ O ₂ C, mm

Подставляя значения в формулу получим

7Substituting the values in the formula we get

7

Claims (1)

Способ одновременного шлифования торцов деталей, при котором соосно расположенным кругам с кольцевой рабочей поверхностью сообщают вращение, а детали принудительно перемещают между кругами на проход с помощью направляющего элемента, отличающийся тем, что при шлифовании торцов деталей типа шатунов с головками разной высоты берут дополнительный комплект соосно расположенных кругов и размещают его на оси вращения кругов первого комплекта, а шатун устанавливают под углом β = 25 - 30^°, к направлению его перемещения на проход, при этом параметры кругов выбирают из условия постоянства отношений площадей кольцевых рабочих поверхностей кругов комплектов и объемов снимаемого ими материала за проход.The method of simultaneous grinding of the ends of the parts, in which rotation is reported to the coaxially arranged circles with the annular working surface, and the parts are forcibly moved between the circles to the passage using a guide element, characterized in that when grinding the ends of the parts such as connecting rods with heads of different heights take an additional set of coaxially arranged circles and placed on its axis of rotation circles of the first set, and the rod is set at an angle β = 25 - 30 ^°, to the direction of its movement on passage, the parame ry circles are selected from the condition that the area ratios of ring working surfaces community sets and volumes removes them material for passage.

Images