RU2538519C2 - Dressing of abrasive wheel - Google Patents
Dressing of abrasive wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538519C2 RU2538519C2 RU2013115211/02A RU2013115211A RU2538519C2 RU 2538519 C2 RU2538519 C2 RU 2538519C2 RU 2013115211/02 A RU2013115211/02 A RU 2013115211/02A RU 2013115211 A RU2013115211 A RU 2013115211A RU 2538519 C2 RU2538519 C2 RU 2538519C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- axis
- circle
- diamond
- relative
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки резанием - правке абразивного круга для затылования червячных фрез на станке с ЧПУ.The invention relates to the field of processing by cutting - dressing an abrasive wheel for grinding worm mills on a CNC machine.
Правка круга для затылования червячных фрез, предназначенных для нарезания различных зубчатых изделий (зубчатых колес с различным профилем, в том числе с эвольвентным, червячных колес, шлицевых валов и др.), является весьма сложной и трудоемкой частью операции шлифования червячных фрез. Профиль круга всегда отличается от профиля затылуемой фрезы; расчет профиля круга достаточно сложен и до настоящего времени при правке круга часто используется трудоемкая ручная подгонка (когда после пробных проходов при шлифовании фрез профиль круга постепенно подгоняется до необходимой точности).Editing a circle for backing worm mills designed for cutting various gear products (gears with different profiles, including involute, worm wheels, splined shafts, etc.), is a very complex and time-consuming part of the operation of grinding worm mills. The profile of the circle is always different from the profile of the back of the cutter; Calculation of the profile of the wheel is quite complicated and to date, when dressing the wheel, often laborious manual adjustment is often used (when after trial passes when grinding the mills, the profile of the circle is gradually adjusted to the required accuracy).
В то же время к точности кромок червячных фрез предъявляются высокие требования; от точности профиля круга непосредственно зависит точность кромок фрезы и, соответственно, точность профиля нарезаемых зубьев.At the same time, high demands are made on the accuracy of the edges of the worm cutters; on the accuracy of the profile of the circle directly depends on the accuracy of the edges of the cutter and, accordingly, the accuracy of the profile of the cut teeth.
Из уровня техники известны способы правки круга для затылования червячных фрез, которые состоят в том, что профиль круга рассчитывается, а затем правится в соответствии с рассчитанным профилем по контуру, с применением пантографа или фасонным роликом (Палей М.М., Технология и автоматизация инструментального производства, Волгоград, 1995., 487 с., стр.435-437).In the prior art, there are known methods for straightening a circle for grinding worm cutters, which consist in calculating the profile of the circle and then correcting it according to the calculated profile along the contour, using a pantograph or a shaped roller (Paley M.M., Technology and automation of tool production, Volgograd, 1995., 487 p., pp. 435-437).
Известен способ правки круга для затылования червячных фрез, который заключается в том, что правящий алмаз в приспособлении, установленном на затыловочном станке вместо затылуемой фрезы, совершает возвратно-поступательное движение в осевой плоскости фрезы (для архимедовых червяков), либо в касательной к основному цилиндру плоскости (при шлифовании эвольвентных червяков). Приспособление при правке движется вместе со столом и поворачивается относительно оси центров со скоростью, установленной для шага основного червяка (Палей М.М., Дибнер Л.Г., Флид М.Д., Технология шлифования и заточки режущего инструмента. М., Машиностроение, 1988., 288 с., стр.158-159).There is a known method of straightening a circle for backing worm cutters, which consists in the fact that the ruling diamond in a device mounted on a backing machine instead of a backed up cutter performs a reciprocating movement in the axial plane of the cutter (for Archimedean worms), or in a plane tangent to the main cylinder (when grinding involute worms). When editing, the device moves along with the table and rotates relative to the axis of the centers with the speed set for the pitch of the main worm (Palei M.M., Dibner L.G., Flid M.D., Grinding and sharpening technology for cutting tools. M., Mechanical Engineering , 1988., 288 p., Pp. 158-159).
Недостатком указанного способа является то, что алмаз перемещается в плоскости, и его острие описывает такую плоскую прямую, которая, при винтовом движении приспособления, опишет относительно круга линейчатую винтовую поверхность. Поэтому такой способ правки, при некоторых дополнительных условиях, (не указанных в названном источнике), может обеспечить форму профиля круга, который при затыловании червячных фрез даст прямолинейный плоский профиль затылованной задней поверхности зуба фрезы в ее осевом сечении или в сечении, параллельном осевой плоскости.The disadvantage of this method is that the diamond moves in a plane, and its tip describes such a flat line, which, with the screw movement of the device, describes a ruled helical surface relative to the circle. Therefore, this editing method, under certain additional conditions (not indicated in the named source), can provide the shape of a circle profile, which, when grinding worm cutters, will give a straight-line flat profile of the backed surface of the cutter tooth in its axial section or in a section parallel to the axial plane.
Другим недостатком способа является необходимость весьма медленного вращения фрезы (малого числа оборотов затылуемой фрезы на станке), и быстрого возвратно-поступательного перемещения алмаза. В противном случае правка круга будет неточна, так как алмаз при правке круга будет описывать не линейчатую, а сложную неопределенную поверхность, форма которой зависит от соотношения скоростей движения алмаза в приспособлении и самого приспособления на станке.Another disadvantage of this method is the need for a very slow rotation of the cutter (a small number of revolutions of the back of the cutter on the machine), and a quick reciprocating movement of the diamond. Otherwise, the dressing of the wheel will be inaccurate, since the diamond when dressing the wheel will describe not a ruled, but a complex indefinite surface, the shape of which depends on the ratio of the diamond motion speeds in the tool and the tool itself on the machine.
Известен способ правки шлифовального круга, при котором требуемая форма и режущая способность обеспечиваются обтачиванием круга алмазным правящим инструментом (Терган B.C., Плоское шлифование, учеб. пособие для проф. и техн. училищ, изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1974, с.184-194).A known method of dressing the grinding wheel, in which the required shape and cutting ability is provided by turning the wheel with a diamond ruling tool (Tergan BC, Flat grinding, study guide for prof. And technical schools, 2nd edition, revised and ext. - M .: High school, 1974, p. 184-194).
Недостатком данного способа является то, что процесс правки шлифовального круга не контролируется, снимаемый припуск назначается по справочным материалам, не отвечающим реальному состоянию поверхности круга, что приводит к большому расходу абразивного материала в процессе правки и износу правящего инструмента.The disadvantage of this method is that the dressing process of the grinding wheel is not controlled, the removed allowance is assigned according to reference materials that do not correspond to the real state of the surface of the wheel, which leads to a large consumption of abrasive material during the dressing process and wear of the ruling tool.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ правки шлифовального круга, в котором правку осуществляют в несколько проходов, с сообщением шлифовальному кругу вращения, а правящему инструменту продольного перемещения вдоль образующей круга, после каждого продольного перемещения инструменту сообщают поперечное перемещение, величину которого выбирают в зависимости от характера износа рабочей поверхности, при этом перед правкой на торцы круга наносят электропроводящие слои, а на черновом этапе осуществляют фиксацию момента касания правящим инструментом электропроводящего слоя на торце круга, имеющем наименьший износ диаметра, и прекращают черновой этап, при этом при фиксации момента касания электропроводящего слоя на торце круга, имеющем наибольший износ диаметра, этап черновой правки прекращают (RU 2400346 С2 27.09.2010, B24B 53/00).The closest technical solution for the totality of the essential features is the method of dressing the grinding wheel, in which dressing is carried out in several passes, with a message to the grinding wheel rotation, and the ruling tool longitudinal movement along the generatrix of the circle, after each longitudinal movement the tool reports a transverse movement, the value of which is selected in depending on the nature of the wear of the working surface, while before dressing on the ends of the circle are applied conductive layers, and on the draft m stage, the moment of contact of the electrically conductive layer with the ruling tool at the end face of the circle having the smallest wear of the diameter is fixed and the draft stage is stopped, while when the moment of contact of the electrically conductive layer is fixed at the end of the circle with the largest diameter wear, the stage of roughing is terminated (RU 2400346 C2 27.09 .2010, B24B 53/00).
К недостаткам указанного способа относится необходимость специальной доработки шлифовального круга для нанесения электропроводящего слоя и встраивания датчиков и блока управления на правящем инструменте, что ограничивает универсальность способа, а также отсутствие надежного контроля глубины снимаемого слоя абразива при правке.The disadvantages of this method include the need for special refinement of the grinding wheel for applying an electrically conductive layer and embedding sensors and a control unit on the ruling tool, which limits the versatility of the method, as well as the lack of reliable control of the depth of the abrasive layer to be removed during dressing.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение точности формы профиля абразивного круга для затылования червячных фрез на станке с ЧПУ.The technical result, the achievement of which the claimed invention is directed, is to increase the accuracy of the profile shape of the abrasive wheel for grinding worm mills on a CNC machine.
Указанный технический результат достигается посредством того, что в способе правки абразивного круга для затылования червячных фрез на станке с ЧПУ, включающем позиционирование правящего инструмента в виде алмазной иглы или карандаша относительно абразивного круга для затылования червячных фрез, установку правящего инструмента на упомянутом станке в зоне затылуемой фрезы и его перемещение относительно упомянутого вращающегося абразивного круга по заданной криволинейной траектории в несколько проходов, перемещение правящего инструмента в каждом проходе осуществляют по траектории, идентичной форме кромки затылуемой фрезы, а после каждого прохода осуществляют подачу правящего инструмента посредством его поворота вокруг продольной оси z затылуемой фрезы на угол δ=0,1÷1,5° с последующим его перемещением относительно поверхности упомянутого абразивного круга одновременно на величину и параллельно оси z и на величину w перпендикулярно оси z, при этом величины u и w перемещений правящего инструмента принимают равными величинам перемещения фрезы относительно упомянутого абразивного круга в процессе затылования, соответственно вдоль продольной оси z фрезы и перпендикулярно ей за время ее поворота вокруг оси z на угол δ, в частном случае реализации способа упомянутые величины u и w перемещений правящего инструмента для червячных фрез, затылуемых по архимедовой спирали, определяют, соответственно, по формулам:The specified technical result is achieved by the fact that in the method of dressing the abrasive wheel for grinding the worm cutters on a CNC machine, including positioning the cutting tool in the form of a diamond needle or pencil relative to the grinding wheel for grinding the worm cutters, installing the cutting tool on the said machine in the area of the back of the cutter and its movement relative to the said rotating abrasive wheel along a predetermined curved path in several passes, the movement of the governing body In each passage, the path is identical in shape to the edge of the back of the cutter, and after each pass, the ruling tool is fed by turning it around the longitudinal axis z of the back of the cutter by an angle δ = 0.1 ÷ 1.5 ° with its subsequent movement relative to the surface of the aforementioned abrasive wheel at the same time and parallel to the z axis and w perpendicular to the z axis, while the values u and w of the displacements of the ruling tool are taken equal to the displacement of the cutter relative to the aforementioned abrasive wheel in the process of backing, respectively along the longitudinal axis z of the cutter and perpendicular to it during its rotation around the z axis by angle δ, in the particular case of implementing the method, the aforementioned values u and w of the displacements of the ruling tool for worm milling cutters hardened along an Archimedean spiral determine accordingly, according to the formulas:
u=p·δ и w=a·δ, гдеu = p · δ and w = a · δ, where
p=Px·zзах/360;p = P x z zs / 360;
a=(k·zз/360)·[(Pz+zзах·Px)/Pz];a = (k · z s / 360) · [(P z + z Zech · P x) / P z] ;
Px - осевой шаг витков фрезы;P x is the axial pitch of the turns of the cutter;
zзах - число заходов фрезы;z zh - the number of cutters;
k - величина затылования;k is the amount of backing;
zз - число зубьев фрезы;z z - the number of teeth of the cutter;
Pz - шаг винтовой передней поверхности,P z - pitch helical front surface,
кроме того, правящий инструмент в виде алмазной иглы выполнен с закруглением вершины радиусом до 2-5 мм, при этом правящему инструменту в виде алмазной иглы сообщают дополнительное вращение вокруг вершины иглы, а правящему инструменту с радиусом закругления сообщают дополнительное вращение вокруг центра закругления при условии, что ось правящего инструмента расположена примерно по нормали к профилю абразивного круга.in addition, the ruling tool in the form of a diamond needle is made with rounding of the tip with a radius of 2-5 mm, while the ruling tool in the form of a diamond needle is informed of additional rotation around the tip of the needle, and the ruling tool with a radius of curvature is informed of additional rotation around the center of curvature, provided that the axis of the ruling tool is located approximately normal to the profile of the abrasive wheel.
Число проходов правящего инструмента преимущественно составляет от 4-10 проходов.The number of passes of the ruling tool is preferably from 4-10 passes.
Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, где:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials, where:
- на фиг. 1 представлена общая схема правки круга;- in FIG. 1 presents a general scheme for editing a circle;
- на фиг. 2 - схема правки круга за 4 прохода;- in FIG. 2 - scheme of editing a circle in 4 passes;
- на фиг. 3 - схема правки дискового круга с выпуклым профилем для затылования червячных фрез, нарезающих эвольвентные и червячные колеса;- in FIG. 3 is a straightening diagram of a disk circle with a convex profile for backing off worm mills cutting involute and worm wheels;
- на фиг. 4 - схема движения алмазной иглы вокруг оси при правке круга;- in FIG. 4 is a diagram of the motion of a diamond needle around an axis when straightening a circle;
- на фиг. 5 - схема затылования червячной фрезы (правозаходной) абразивным кругом;- in FIG. 5 is a diagram of the backing of a worm cutter (right-handed) with an abrasive wheel;
- на фиг. 6 - профиль базового червяка червячной фрезы.- in FIG. 6 is a profile of the base worm of the worm cutter.
Предлагаемый способ правки абразивного круга для затылования червячных фрез осуществляют следующим образом.The proposed method of editing an abrasive wheel for grinding worm mills is as follows.
При правке алмазной иглой 1 круга 2 используются те же движения ω, Dx, Dz, что и при затыловании червячной фрезы, но дискретные (прерывистые), а также используется движение правящего алмаза по траекториям 3 правки. На фиг. 1 представлена схема правки круга: 1 - алмазная игла; 2 - абразивный круг; 3 - траектории вершины алмазной иглы; ω, Dx, Dz - движения алмазной иглы. Правку алмазом производят за несколько (N) проходов по траекториям 3, каждая из которых совпадает по форме с кромкой затылуемой фрезы. На фиг. 2 показана правка за 4 прохода (N=4), при каждом алмаз описывает, соответственно, траектории 31, 32, 33, 34.When dressing with a diamond needle 1 of
Круг устанавливают на станке в такое же положение, при котором осуществляют затылование червячной фрезы (начало затылования зуба). Алмаз 1 описывает траекторию 31 в форме пространственной линии, совпадающей по форме с кромкой фрезы (фиг. 2). После завершения одного или нескольких ходов правки, при которой алмаз в возвратно-поступательном движении описывает одну и ту же пространственную траекторию 31 (фиг. 2), правка прекращается, и алмазу сообщают движения ω, Dx, Dz (фиг. 1).The circle is set on the machine in the same position at which the worm cutter is backed up (the beginning of the backing of the tooth). Diamond 1 describes the path 3 1 in the form of a spatial line coinciding in shape with the edge of the cutter (Fig. 2). After completing one or more dressing moves, in which the diamond in the reciprocating motion describes the same spatial path 3 1 (Fig. 2), the dressing stops, and the movements ω, D x , D z are reported to the diamond (Fig. 1) .
После завершения движений ω, Dx, Dz алмаза ему сообщают движение по траектории, совпадающей с кромкой фрезы. То есть, производят очередной проход правки по траектории 32 (фиг. 2). По завершении правки по траектории 32 алмазу вновь сообщают движения ω, Dx, Dz (фиг. 1). По окончании движений ω, Dx, Dz алмазу сообщают движение по траектории 33 (фиг. 2). То есть, осуществляют очередной (третий) проход правки. После его окончания алмазу сообщают те же движения ω, Dx, Dz, (фиг. 1), после которых производят 4-й проход правки по траектории 34 (фиг. 2). Если общее число N проходов принято N=4, то правка завершена.After the motions ω, D x , D z of the diamond are completed, they are informed of the movement along the path coinciding with the edge of the cutter. That is, they make the next edit pass along the path 3 2 (Fig. 2). Upon completion of the correction along the path 3 2, the diamond is again informed of the movements ω, D x , D z (Fig. 1). At the end of the movements ω, D x , D z the diamond is informed of the movement along the path 3 3 (Fig. 2). That is, they carry out the next (third) edit pass. After its completion, the diamond is informed of the same movements ω, D x , D z , (Fig. 1), after which they make the 4th pass of dressing along the path 3 4 (Fig. 2). If the total number N of passes is N = 4, then the edit is completed.
Если принято большее число N, то циклы правки, каждый из которых включает проход правки и перемещение перед последующим проходом алмаза в движениях ω, Dx, Dz, - продолжают, до завершения последнего, N-го прохода. Для фрез с высотой профиля H=5-40 мм число N проходов назначают в пределах от 4 до 8-10; большие значения N - для больших H и при наличии положительного переднего угла γ фрезы. При каждом проходе вершина алмаза описывает одну и ту же траекторию, по форме совпадающую с кромкой фрезы. Перед каждым последующим проходом алмазу сообщают движения ω, Dx, Dz. В движении со алмаз поворачивается вокруг оси z фрезы на угол δ, который отсчитывается от момента начала движения ω перед каждым последующим проходом (фиг. 1).If a larger number N is accepted, then dressing cycles, each of which includes a dressing pass and moving before the subsequent diamond cutting in the movements ω, D x , D z , continue until the completion of the last, Nth pass. For mills with a profile height of H = 5-40 mm, the number N of passes is assigned in the range from 4 to 8-10; large values of N - for large H and in the presence of a positive rake angle γ of the cutter. At each pass, the top of the diamond describes the same trajectory, in shape coinciding with the edge of the cutter. Before each subsequent passage, the diamond is informed of the movements ω, D x , D z . In motion with diamond is rotated around the z axis of the cutter by an angle δ, which is counted from the moment of the start of movement ω before each subsequent pass (Fig. 1).
Величина δ для круга дисковой формы δ=0,2-1,5°. Для круга чашечной формы δ=0,1-1°, для пальцевого круга δ=0,1-0,5°. Для фрез с высотой H профиля зуба 5-40 мм меньшие значения δ принимают для меньшей высоты H. Движения алмаза Dz (параллельно оси z) и Dx (параллельно оси x, т.е. перпендикулярно оси z) - прямолинейные поступательные, с перемещением, соответственно, на величину u и на величину w (фиг. 1).The value of δ for a disk-shaped circle is δ = 0.2-1.5 °. For a cup circle, δ = 0.1-1 °, for a finger circle, δ = 0.1-0.5 °. For milling cutters with a tooth profile height H of 5-40 mm, smaller values of δ are taken for a lower height H. Diamond movements D z (parallel to the z axis) and D x (parallel to the x axis, i.e. perpendicular to the z axis) are linear translational, with moving, respectively, by the value of u and by the value of w (Fig. 1).
Величина u равна перемещению относительно круга фрезы в процессе ее затылования, в направлении, параллельном оси z, за время поворота ω фрезы вокруг ее оси z на угол δ.The value u is equal to the displacement relative to the circle of the cutter during its backing, in the direction parallel to the z axis, during the rotation ω of the cutter around its z axis by the angle δ.
Величина w равна перемещению относительно круга фрезы в процессе ее затылования, в направлении, перпендикулярном оси z, за время поворота фрезы вокруг ее оси z на тот же угол δ. Численное значение величин u и w зависит от величины угла δ и способа затылования. При любом способе, величины u и w заданы функционально от величины δ. Если способ затылования известен, то обязательно известна и зависимость u и w от δ. Перемещения u и w отсчитывают относительно положения круга перед последующим проходом. На фиг. 1 показаны движения ω, Dx, Dz алмаза 1 относительно неподвижного круга 2. Правка круга производится для затылования правозаходной фрезы. (Вращение круга 2 вокруг собственной оси Ок-Ок обеспечивает скорость резания, но на формообразовние задних поверхностей не влияет и поэтому не учитывается). Движения Dx и Dz могут быть заданы кругу, тогда они имеют направление, противоположное показанному на фиг. 1. При этом ось z, вокруг которой совершается движение ω, остается неподвижной, а относительное движение круга и алмаза, показанное на фиг. 1, не изменяется. Для правки круга при затыловании червячных фрез по архимедовой спирали величины u и w принимают равными: u=p·δ; w=a·δ; где: p=Px·zзах/360; a=(k·zз/360)·[(Pz+zзах·Px)/Pz], Px - осевой шаг витков фрезы (или базового червяка); zзах - число заходов фрезы; k - величина затылования; zз - число зубьев фрезы; Pz - шаг винтовой передней поверхности. Для правки круга при затыловании по архимедовой спирали фрез с прямыми канавками (параллельными оси фрезы) величину a принимают равной a=(k·zз/360).The value of w is equal to the displacement relative to the mill circle in the process of its backing, in the direction perpendicular to the z axis, during the rotation of the mill around its z axis by the same angle δ. The numerical value of u and w depends on the angle δ and the backing method. In any method, the quantities u and w are set functionally on the value of δ. If the backing method is known, then the dependence of u and w on δ is necessarily known. The displacements u and w are counted relative to the position of the circle before the next pass. In FIG. Figure 1 shows the movements of ω, D x , D z of diamond 1 relative to a
Под затылованием по архимедовой спирали здесь и в литературе понимается способ затылования, при котором отношение скоростей движений ω и Dx постоянно.Here, under the Archimedean helix, here and in the literature we mean the method of backloging, in which the ratio of the velocities of motion ω and D x is constant.
Профиль дискового круга для затылования фрез с прямолинейным профилем (при нулевом переднем угле γ фрезы) близок также к прямолинейной форме, и имеет небольшую выпуклость s (фиг.3). Дисковый круг с выпуклым профилем для затылования червячных фрез, нарезающих эвольвентные и червячные колеса: 1 - правящий алмазный карандаш; 2 - круг; Rк - наружный радиус круга.The profile of the disk circle for backing cutters with a straight profile (with a zero rake angle γ of the cutter) is also close to a straight shape, and has a slight bulge s (Fig. 3). A disk circle with a convex profile for the backing of worm mills, cutting involute and worm wheels: 1 - the ruling diamond pencil; 2 - circle; R to - the outer radius of the circle.
В зависимости от высоты H профиля, размеров фрезы и круга, а также от его установки на станке, величина s может составлять от нескольких мкм до нескольких десятков мкм. Величина s, как правило, превышает допуск на профиль фрез или составляет существенную его часть. Поэтому замена выпуклого профиля круга прямолинейным допустима лишь в ограниченных случаях.Depending on the height H of the profile, the dimensions of the cutter and the circle, as well as on its installation on the machine, the value of s can be from several microns to several tens of microns. The value of s, as a rule, exceeds the tolerance on the profile of the cutters or is a significant part of it. Therefore, replacing the convex profile of a circle with a straight line is permissible only in limited cases.
При использовании предложенного способа, правку круга с выпуклой формой профиля, при небольших величинах выпуклости s (до 100-200 мкм), осуществляют алмазным карандашом (фиг. 3). Затылование фрез с небольшой высотой H профиля (до 5-10 мм) может осуществляться одновременно по левой и правой боковым сторонам зуба (по впадине, т.е. по боковым поверхностям двух соседних зубьев профиля. Правку круга для затылования одновременно двух сторон профиля фрезы по предложенному способу осуществляют алмазной иглой, с дополнительным вращательным движением ω1 вокруг оси А-А, проходящей через вершину иглы (через вершину оси карандаша) (фиг. 4).When using the proposed method, dressing a circle with a convex profile shape, with small convexity values s (up to 100-200 μm), is carried out with a diamond pencil (Fig. 3). Milling of milling cutters with a small profile height H (up to 5-10 mm) can be carried out simultaneously on the left and right lateral sides of the tooth (in the cavity, i.e. along the lateral surfaces of two adjacent profile teeth. Editing a circle for simultaneously grinding two sides of the milling profile along the proposed method is carried out with a diamond needle, with an additional rotational movement of ω 1 around the axis AA passing through the top of the needle (through the top of the axis of the pencil) (Fig. 4).
Вращение ω1 осуществляют непрерывно или дискретно при каждом правящем проходе алмаза, так, чтобы ось иглы (карандаша) была приблизительно нормальна к профилю шлифовального круга.The rotation of ω 1 is carried out continuously or discretely at each ruling passage of the diamond, so that the axis of the needle (pencil) is approximately normal to the profile of the grinding wheel.
В качестве материала для правящего инструмента может использоваться алмаз или другой высокотвердый материал.As a material for the straightening tool can be used diamond or other highly hard material.
Вершина правящего инструмента для повышения его стойкости может быть выполнена с постоянным радиусом округления величиной до 2-5 мм. В этом случае ось А-А вращения ω1 проходит через центр этой окружности, а траектория центра окружности при правке круга является эквидистантой к линии кромки фрезы.The top of the ruling tool to increase its durability can be performed with a constant rounding radius of up to 2-5 mm. In this case, the axis AA rotation ω 1 passes through the center of this circle, and the trajectory of the center of the circle when editing the circle is equidistant to the edge line of the cutter.
Уравнения кромки червячных фрез даны в работе: Юликов М.И., Горбунов Б.И., Колесов Н.В.. Проектирование и производство режущего инструмента. М. Машиностроение, 1987, стр. 122-124.The equations of the edge of the worm cutters are given in the work: Yulikov MI, Gorbunov BI, Kolesov NV. Design and production of cutting tools. M. Engineering, 1987, pp. 122-124.
Способ может быть реализован либо на станке с ЧПУ, на котором производится затылование фрез, либо на специальном устройстве с ЧПУ, то есть вне затыловочного станка. В последнем случае круг правится на устройстве и затем устанавливается на станок для затылования фрезы.The method can be implemented either on a CNC machine on which the milling is performed, or on a special CNC device, that is, outside the backing machine. In the latter case, the circle is corrected on the device and then installed on the machine for cutting the milling cutter.
Возможна также правка круга роликом либо на затыловочном станке, либо на специальном устройстве: при этом профиль ролика шлифуется кругом, правка которого осуществлена описанным выше способом.It is also possible to edit the circle with a roller either on the back of the machine, or on a special device: in this case, the profile of the roller is polished by a circle, the editing of which is carried out as described above.
Шлифование винтовых конических и цилиндрических поверхностей (конических и цилиндрических стружечных канавок осевых инструментов и их заточка, шлифование конических и цилиндрических червяков и резьб) по кинематике движений круга относительно шлифуемой поверхности - частный случай затылования червячных фрез.Grinding of helical conical and cylindrical surfaces (conical and cylindrical chip grooves of axial tools and their sharpening, grinding of conical and cylindrical worms and threads) according to the kinematics of the movements of the wheel relative to the surface being grinded is a special case of worm milling.
Поэтому описанный выше способ может быть также использован для правки круга, шлифующего винтовые конические и цилиндрические поверхности. В последнем случае движение Dx отсутствует и перемещение w=0. При этом в процессе правки вершина правящего инструмента в форме иглы описывает при каждом правящем проходе траекторию, совпадающую с профилем шлифуемой поверхности; а в форме полусферы - траекторию по эквидистанте к профилю шлифуемой поверхности.Therefore, the method described above can also be used to straighten a circle grinding helical conical and cylindrical surfaces. In the latter case, there is no movement D x and movement w = 0. At the same time, during the editing process, the top of the ruling tool in the shape of a needle describes, at each ruling pass, the path coinciding with the profile of the surface being ground; and in the form of a hemisphere, the path along the equidistant curve to the profile of the surface to be grinded.
Пример 1.Example 1
Правка круга дисковой формы производится для затылования по специальному способу (отличному от затылования по архимедовой спирали) червячной правозаходной фрезы с наружным диаметром 180 мм (для нарезания эвольвентных цилиндрических колес с модулем 12 мм). Размеры фрезы: Px=37,286; Pz=5602; zзах=1; zз=9; γ=0. Высота H профиля фрезы как разность двух радиусов r крайних расчетных точек боковой кромки фрезы: ra=87, rf=63, H=24. (Способ затылования данной фрезы задан и основан на том, что задний вершинный угол на радиусе ra составляет 11° и не изменяется при стачивании фрезы). Движения фрезы относительно круга заданы (фиг. 5). Фреза спроектирована на базе основного эвольвентного червяка, координаты (r, zo) профиля которого в любой точке M известны (фиг. 6).Editing of a disk-shaped circle is performed for backing using a special method (different from backing over with an Archimedean spiral) of a right-handed worm milling cutter with an outer diameter of 180 mm (for cutting involute cylindrical wheels with a 12 mm module). Cutter dimensions: P x = 37.286; P z = 5602; z zh = 1; z s = 9; γ = 0. The height H of the cutter profile as the difference of two radii r of the extreme design points of the side edge of the cutter: r a = 87, r f = 63, H = 24. (The method of backing this milling cutter is set and based on the fact that the rear vertex angle at a radius r a is 11 ° and does not change when grinding the milling cutter). The movement of the cutter relative to the circle is set (Fig. 5). The milling cutter is designed on the basis of the main involute worm, the coordinates (r, z o ) of the profile of which at any point M are known (Fig. 6).
Принимаем число проходов N=6 (траектории 31, 32, … 36; фиг. 2); δ=0,8°.We take the number of passes N = 6 (trajectories 3 1 , 3 2 , ... 3 6 ; Fig. 2); δ = 0.8 °.
Так как способ затылования фрезы задан, то известны перемещения u и w фрезы.Since the method of milling the milling cutter is specified, the displacements u and w of the milling cutter are known.
Перемещение u фрезы в движении Dz, параллельном оси z фрезы, при каждом (первом и последующих) повороте ω фрезы на угол δ=0,8°, составляет: u=p·δ, где p=Px/360=0,105073 (мм/градус).The movement u of the cutter in the movement D z parallel to the axis z of the cutter, for each (first and subsequent) rotation ω of the cutter by an angle δ = 0.8 °, is: u = p · δ, where p = P x / 360 = 0, 105073 (mm / degree).
Перемещения w перпендикулярно оси z при каждом повороте ω фрезы на угол δ=0,8°, считая от начального момента затылования, составляют:The displacements w perpendicular to the z axis at each rotation ω of the cutter by an angle δ = 0.8 °, counting from the initial moment of backing, are:
0,23580 (мм) - при первом повороте; 0,23516 - при втором; 0,23453 - при третьем; 0,23389 - при четвертом; 0,23336 - при пятом повороте фрезы на угол δ.0.23580 (mm) - at the first turn; 0.23516 - in the second; 0.23453 - with the third; 0.23389 - with the fourth; 0.23336 - during the fifth rotation of the cutter by an angle δ.
То есть, если фреза, в процессе ее затылования, повернется на угол 0,8°·5=4°, то она переместится за это же время относительно круга перпендикулярно оси z на (0,23580+0,23516+0,23453+0,23389+0,23336) мм.That is, if the mill, in the process of its backing, rotates through an angle of 0.8 ° · 5 = 4 °, then it will move during the same time relative to the circle perpendicular to the z axis by (0.23580 + 0.23516 + 0.23453 + 0.23389 + 0.23336) mm.
В соответствии с предложенным способом правки, алмаз, после каждого очередного прохода правки и поворота в движении ω на угол δ=0,8° перемещают вдоль оси z на величину 0,105073 (мм), и перпендикулярно оси z - на величины: 0,23580 (мм) - после первого прохода правки; 0,23516 - после второго; 0,23453 - после третьего; 0,23389 - после четвертого; 0,23336 - после пятого прохода, то есть, перед последним, 6-м проходом.In accordance with the proposed dressing method, diamond, after each successive dressing and turning passage in the movement ω, the angle δ = 0.8 ° is moved along the z axis by 0.105073 (mm), and perpendicular to the z axis - by values: 0, 23580 (mm) - after the first pass of editing; 0.23516 - after the second; 0.23453 - after the third; 0.23389 - after the fourth; 0.23336 - after the fifth pass, that is, before the last, 6th pass.
Для этой же фрезы, при наличии переднего угла γ=5° число N проходов следует увеличить (примерно, до 8).For the same cutter, in the presence of a rake angle of γ = 5 °, the number of N passes should be increased (approximately to 8).
Пример 2.Example 2
Правка круга дисковой формы производится для затылования по архимедовой спирали червячной правозаходной фрезы с наружным диаметром 180 мм (для нарезания эвольвентных цилиндрических колес с модулем 12 мм). Размеры фрезы: Px=37,286; Pz=5602; zзах=1; zз=9; k=12; γ=0.Editing of a disk-shaped circle is performed for backing along an Archimedean spiral of a worm-shaped starting mill with an outer diameter of 180 mm (for cutting involute cylindrical wheels with a module of 12 mm). Cutter dimensions: P x = 37.286; P z = 5602; z zh = 1; z s = 9; k = 12; γ = 0.
Высота H профиля фрезы как разность двух радиусов r крайних расчетных точек боковой кромки фрезы: ra=87 rf=63, H=24.The height H of the cutter profile as the difference of two radii r of the extreme design points of the side edge of the cutter: r a = 87 r f = 63, H = 24.
Принимаем число проходов N=6 (траектории 31, 32, … 36; фиг. 2); δ=0,8°.We take the number of passes N = 6 (trajectories 3 1 , 3 2 , ... 3 6 ; Fig. 2); δ = 0.8 °.
Рассчитываем: p=Px/360=0,105073; a=(k·z/360)·[(Pz+zo·Px)/Pz]=0,302026.We calculate: p = P x / 360 = 0.105073; a = (k · z / 360) · [(P z + z o · P x ) / P z ] = 0.302026.
Перемещения алмаза в движениях ω, Dz, Dx, (фиг. 1) после каждого прохода правки круга: δ=0,8°; u=p·δ=0,08406 (мм); w=a·δ=0,241621 (мм).The movement of the diamond in the movements ω, D z , D x , (Fig. 1) after each pass of straightening the circle: δ = 0.8 °; u = p · δ = 0.08406 (mm); w = a · δ = 0.241621 (mm).
Пример 3.Example 3
Правка круга производится для затылования (по архимедовой спирали) фрезы с размерами, что и в примере 2, но фреза выполнена с прямыми стружечными канавками, передняя поверхность зубьев - плоская, параллельная оси z фрезы. Величины p и u - не изменяются (те же, что в примере 2). Величина a=(k·z/360)=0,300 (мм); w=a·δ=0,240 (мм).Editing a circle is performed for backing (along an Archimedean spiral) of a mill with dimensions as in Example 2, but the mill is made with straight chip grooves, the front surface of the teeth is flat, parallel to the z axis of the mill. The values of p and u - do not change (the same as in example 2). The value of a = (k · z / 360) = 0,300 (mm); w = a · δ = 0.240 (mm).
Пример 4.Example 4
Правка круга производится для затылования червячной фрезы с размерами, приведенными в примере 1. Для правки используют алмаз в оправе с рабочей поверхностью в форме полусферы с радиусом 2 мм.The dressing circle is made for grinding the worm cutter with the dimensions given in example 1. For dressing use a diamond in the frame with a working surface in the form of a hemisphere with a radius of 2 mm
Все движения правки - те же, что и в примере 1, но при каждом из 6-ти правящих проходов центр сферической поверхности алмаза описывает пространственную траекторию по эквидистанте к кромке фрезы, то есть по линии, каждая точка которой удалена от кромки фрезы на расстояние, равное радиусу алмаза, то есть на расстояние 2 мм.All straightening movements are the same as in example 1, but for each of the 6 governing passes, the center of the spherical surface of the diamond describes a spatial path along the equidistant to the edge of the cutter, that is, along a line, each point of which is distant from the edge of the cutter, equal to the radius of the diamond, that is, to a distance of 2 mm.
Пример 5.Example 5
Правка круга производится для затылования червячной фрезы с размерами, приведенными в примере 1. Правящий инструмент может быть в форме алмазной иглы, в форме карандаша или в форме алмаза с полусферой.The dressing circle is made to back the worm cutter with the dimensions given in example 1. The dressing tool can be in the form of a diamond needle, in the form of a pencil or in the form of a diamond with a hemisphere.
Все движения правки, - те же, что и в примере 1, если алмаз выполнен в форме карандаша или иглы; и те же, что и в примере 4, если алмаз выполнен в форме полусферы.All editing movements are the same as in example 1, if the diamond is made in the form of a pencil or needle; and the same as in example 4, if the diamond is made in the form of a hemisphere.
После правки круга его используют для шлифования правящего ролика. Последний выполнен, например, из закаленной стали с предварительно прорезанным на нем профилем. Диаметр ролика в данном примере должен быть не менее 80-90 мм (учитывая высоту профиля H=24 мм).After editing the circle, it is used to grind the ruling roller. The latter is made, for example, of hardened steel with a profile previously cut through it. The diameter of the roller in this example should be at least 80-90 mm (given the height of the profile H = 24 mm).
Ролик в дальнейшем используют для правки круга по мере его износа методом копирования, так как профили ролика и круга идентичны.The roller is subsequently used to straighten the circle as it is worn by the copy method, since the profiles of the roller and the circle are identical.
Пример 6.Example 6
Шлифовальный круг используют для шлифования червяка с наружным диаметром, осевым шагом и осевым профилем - тех же размеров, что имеет червячная фреза в примере 2.The grinding wheel is used to grind a worm with an outer diameter, axial pitch and axial profile — the same dimensions as the worm cutter in example 2.
Шлифование профиля таких червяков, - с размерами, идентичными размерам фрезы, но без затылования, - реально осуществляют для сборных фрез с поворотными рейками и с прямыми стружечными канавками; профиль червяка в его осевом сечении незначительно отличается по высоте и углу профиля от профиля фрезы.Grinding the profile of such worms - with dimensions identical to the dimensions of the cutter, but without backing - is actually carried out for prefabricated cutters with turning rails and with straight chip grooves; the worm’s profile in its axial section is slightly different in height and profile angle from the profile of the cutter.
Правку круга производят так же, как и в примере 2, но при отсутствии движения Dx, то есть, принимают w=0. Правящий инструмент в форме иглы при этом описывает траекторию в форме профиля шлифуемого червяка, а правящий инструмент в форме полусферы - в форме эквидистанты к профилю червяка. Под траекторией правящего инструмента имеется в виду траектория вершины иглы или траектория центра полусферы.Editing a circle is carried out in the same way as in example 2, but in the absence of movement D x , that is, they take w = 0. The ruling tool in the form of a needle in this case describes the trajectory in the form of a profile of the grinding worm, and the ruling tool in the form of a hemisphere - in the form of an equidistant to the profile of the worm. By the trajectory of the ruling tool is meant the trajectory of the needle tip or the trajectory of the hemisphere center.
Правка круга по описанному способу при затыловании фрез с высотой H профиля 24 мм обеспечивала погрешность профиля фрез не более 2-3 мкм, что намного меньше допуска на профиль прецизионных фрез (кл. АА по ГОСТ 9324-80).Editing a circle according to the described method when milling milling cutters with a height H of a profile of 24 mm ensured a milling profile error of not more than 2-3 microns, which is much less than the tolerance on the profile of precision milling cutters (class AA according to GOST 9324-80).
Способ позволяет решить одну из наиболее сложных задач формообразования при изготовлении червячных фрез, повышает точность правки круга и существенно упрощает изготовление фрез с рациональной геометрией.The method allows to solve one of the most difficult tasks of shaping in the manufacture of worm mills, improves the accuracy of dressing circle and greatly simplifies the manufacture of mills with rational geometry.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable set of necessary attributes unknown at the priority date from the prior art sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:
- способ, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для правки абразивных кругов для затылования червячных фрез на станках с ЧПУ;- a method embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended for dressing abrasive wheels for grinding worm mills on CNC machines;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств;- for the claimed method in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the methods described above or known from the prior art on the priority date of the funds is confirmed;
- способ, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the method embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to achieve the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный способ соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed method meets the requirements of the patentability conditions of "novelty", "inventive step" and "industrial applicability" under applicable law.
Claims (5)
u=р·δ и w=a·δ, где
р=Рх·zзax/360;
а=(k·z3/360)·[(Pz+zзax·Px)/Pz],
Px - осевой шаг витков фрезы;
zзax - число заходов фрезы;
k - величина затылования;
zз - число зубьев фрезы;
Pz - шаг винтовой передней поверхности.2. The method according to claim 1, characterized in that the aforementioned values u and w of the displacements of the ruling tool for worm cutters, backed by an Archimedean spiral, are determined, respectively, by the formulas:
u = p · δ and w = a · δ, where
p = P x z zax / 360;
a = (k · z 3/360) · [(P z + z zax · P x) / P z] ,
P x is the axial pitch of the turns of the cutter;
z zax - the number of cutters;
k is the amount of backing;
z z - the number of teeth of the cutter;
P z - pitch helical front surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013115211/02A RU2538519C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Dressing of abrasive wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013115211/02A RU2538519C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Dressing of abrasive wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013115211A RU2013115211A (en) | 2014-10-10 |
| RU2538519C2 true RU2538519C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=53288411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013115211/02A RU2538519C2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Dressing of abrasive wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2538519C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU60070A1 (en) * | 1939-01-08 | 1940-11-30 | Г.В. Подгурский | Wheel straightener for grinding worm spline cutters |
| SU712238A1 (en) * | 1974-04-10 | 1980-01-30 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Grinding wheel dressing method |
| SU779053A1 (en) * | 1978-03-07 | 1980-11-15 | Витебское Специальное Конструкторское Бюро Зубообрабатывающих Шлифовальных И Заточных Станков | Trueing mechanism |
| SU903095A1 (en) * | 1979-05-14 | 1982-02-07 | Красноярский Политехнический Институт | Device for dressing profiled grinding wheel |
| WO2011038093A1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-03-31 | Gleason Cutting Tolls Corporation | Tool grinding machine |
-
2013
- 2013-04-05 RU RU2013115211/02A patent/RU2538519C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU60070A1 (en) * | 1939-01-08 | 1940-11-30 | Г.В. Подгурский | Wheel straightener for grinding worm spline cutters |
| SU712238A1 (en) * | 1974-04-10 | 1980-01-30 | Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Grinding wheel dressing method |
| SU779053A1 (en) * | 1978-03-07 | 1980-11-15 | Витебское Специальное Конструкторское Бюро Зубообрабатывающих Шлифовальных И Заточных Станков | Trueing mechanism |
| SU903095A1 (en) * | 1979-05-14 | 1982-02-07 | Красноярский Политехнический Институт | Device for dressing profiled grinding wheel |
| WO2011038093A1 (en) * | 2009-09-24 | 2011-03-31 | Gleason Cutting Tolls Corporation | Tool grinding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013115211A (en) | 2014-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102470466B (en) | Method and tool for manufaturing face gears | |
| CN107335868B (en) | Method for machining teeth on a workpiece | |
| JP5650762B2 (en) | Continuous process for producing face gears | |
| KR102555094B1 (en) | Method for machining a toothing, tool arrangement, and toothing machine | |
| US20180221976A1 (en) | Gear cutter machining apparatus, gear cutter machining method, tool profile simulation apparatus, and tool profile simulation method | |
| JPH09510404A (en) | Threaded wheel, dressing method and grinding of work pieces with a wheel | |
| JP2017534472A (en) | Axial hob with multi-turn blade | |
| CS277172B6 (en) | Method of cutting a spur gear and apparatus for making the same | |
| CN101318303B (en) | Abrasive machining method for ball end mill and four-shaft linkage equipment for abrasive machining | |
| CN104907897A (en) | Method for finishing gear shaper cutter by diagonal contour evolution of conical worm grinding wheel | |
| CN102922045B (en) | Gear grinding machine and control method thereof | |
| CN109482984A (en) | A kind of teeth grinding method of method of forming overlikon spiral bevel gear | |
| CN101791772B (en) | Numerical control relief grinding method for enveloping worm hob and machine tool for realizing same | |
| EP2556923B1 (en) | Method for dressing a threaded grinding wheel for internal gear grinding | |
| CN106735612A (en) | A kind of method for improving gear honing processing | |
| WO2007079646A1 (en) | A gear form-grinding method using a grinding wheel | |
| RU2538519C2 (en) | Dressing of abrasive wheel | |
| CN101342619B (en) | Accurate hob cutter with inserted tooth | |
| JP7304487B2 (en) | GEAR MANUFACTURING DEVICE, GEAR MANUFACTURING METHOD AND THREADED TOOL USED THEREOF | |
| US20220331891A1 (en) | Method for producing a rotor of a screw compressor or a workpiece with a helical profile | |
| CN104889889A (en) | Multi-line grinding wheel compounding automatic dressing device | |
| TWI584894B (en) | A worm - type tool with dual lead form and variable pressure angle and its operation method | |
| RU137224U1 (en) | DEVICE FOR REARING WORM MILLS AND EDITING ABRASIVE CIRCLE | |
| CN106624684A (en) | Gear shaving machining tooth form modification method | |
| JP2684149B2 (en) | Dress gear |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180406 |