Способ обработки фасонных поверхностей вращения

Изобретение относится к машиностроению, а именно к операциям чистовой абразивной обработки фасонных поверхностейдеталей типа дорожек качения наружных ивнутренних колец подшипников.Известен способ обработки поверхностей,вращения чашечным шлифовальнымкругом, ось вращения которого пересекается с осью вращения заготовки, Недостаткомэтого способа является его ограниченныетехнологические возможности, так как онпозволяет осуществлять обработку поверх-ностей относительно простой геометрической формы, главным образом сферическихповерхностей деталей,Известен способ обработки поверхностей деталью формы проформы врезнымшлифованием путем копирования детальюформы профиля абразивного круга, ось вращения которого параллельна оси вращениязаготовки. а заданная его форма обеспечивается правкой по копиру, Данный способне обеспечивает высокую точность профилядетали из-за значительной погрешности,возникающей при правке круга, и высокуюэффективность обработки, так как линияконтакта инструмента и заготовки ограничивается линией их профиля,Наиболее близким к предлагаемому пофизической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки поверхностивращения тороидальным шлифовальнымкругом, при котором оси детали и круга располагают под углом друг к другу, сообщаютим вращение вокруг своей оси, а рабочуюподачу круга осуществляют круговым движением. Данный способ имеет ограниченные технологические возможности, так какон предназначен для обработки наружныхколец подшипников.Целью изобретения является повышение качества и расширение технологических воэможностей эа счет обработки каквнутренних, так и наружных фасонных поверхностей,Это достигается тем, что в способе обработки фасонных поверхностей вращения,при котором ось шлифовального круга с тороидальной рабочей поверхностью устанавливают под углом к плоскости. продольногосечения детали и сообщают кругу и деталивращение вокруг своих осей, а кругу - рабо, чую подачу, ось шлифовального круга и детали устанавливаЮт в параллельныхплоскостях иэ условиях расположения точкипересечения оси детали и проекции оси круга на плоскость продольного сечения деталив плоскости симметрии последней, при этомрабочую подачу осуществляют вдоль линиинаикратчайшего расстояния между осямиТороидальный шлифовальный круг 1 фиг.1) с радиусом тора йт и радиусом про. филя г вращается с частотой пкр вокруг оси -, наклоненной под углом а к оси заготовки 2, представляющей собой наружное кольцо шарикоподшипника.Из фиг.З и фиг.5 более четко, чем иэ фиг.1, видно, что ось 1- кругаи ось И-И 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 - круганаклонена к этой плоскости под углом а . В качестве поперечного сечения заготовки (фиг.4 и 6) рассматривается такое, которое проходит через линию О-Д наикратчайшего расстояния между осями И-И заготовки 2 и 1- круа 1, совпадающую с направлением подачи 3 врезания.шлифовального круга в заготовку, вращающуюся с частотой пи. 4045 50 55 круга и детали, а угол между осью круга иплоскостью продольного сечения деталивыбирают 5-20 О,Так как оси шлифовального круга и5,детали устанавливают в параллельных плоскостях из условия расположения точки пересечения оси детали и проекции оси кругана плоскость продольного сечения детали вплоскости симметрии последней, рабочую10 подачу осуществляют вдоль линии наикратчайшего расстояния между осями круга идеталью, а угол между осью круга и плоскостью продольного сечения детали выбирают5-20 О, в результате шлифования профиль15 заготовки приобретает форму, зависящуюот четырех геометрических параметров; диаметра шлифовального круга, радиуса тора,угла наклона осей круга и заготовки и расстояния между этими осями. Тем самым20 обеспечивается возможность путем регулирования этих параметров, придать заготовке профиль любой. даже весьма сложной,формы.На фиг.1 изображена схема способа об 25 работки наружного кольца шарикоподшипника; на фиг,2 - зависимости показателяформы и погрешности профиля обработкиповерхности от угла наклона круга; на фиг.З- вид со стороны шлифовального круга приЗ 0 шлифовании внутреннего кольца шарикоподшипника; на фиг,4 - вид в плоскостипродольного сечения заготовки по стрелкеА; на фиг.5 - вид со стороны.шлифовальногокруга при шлифовании наружного кольцаЗ 5 шарикоподшипника; на фиг.6 - вид в плоскости продольного сечения заготовки пострелке А.200091 г. где г - радиус шарика в шарикоподшипнике (г = 4,765 мм);с, и - коэффициент и показатель формыпрофиля дорожки качения (с =- 5 10; и 48) о з О з 1 п а 19 гхх=+ Е+ Вт- Гсовр- Ож1 2 у = 0 + г в 1 п /3; 20 э 1 п гх Так как уравнение профиля детали оп ределяется четырьмя параметрами, то регулируя значения этих параметров(А, Вт, г и с),можно провести линию через семь точек профиля - одну центральную, вершину профиля, и шесть симметрично расположенных 45 точек боковых линиях профиля, Тем самым обеспечивается возможность изготовления с высокой точностью деталей любой сложной формы. Например, таким способом можно изготавливать кольца шар;копод шипников с повышенным ресурсом работы, Так, в.таблице показаны координаты боковой части профиля внутреннего кольца шарикодшипника 11 т 206 (Д = 36,47 мм), желоб которого получен предлагаемым способом и имеет профиль, описываемый уравнением (1) при Е 270 мм; В, = 250 см; г = 2,289 м; а20 О, Там же показаны координаты точек боковой части профиля подшипника с повыТочка М - произвольная точка линии контакта круга и заготовки, лежащая в плоскости Х О У. Расстояние между осями 1-1 круга 1 и 11-11 заготовки 2 равно Е,Иэ фиг,1 видно, что за счет наклона круга центр А профиля круга 1 в плоскости Х О У смещен относительно плоскости симметрии Е ОХ на расстояние В А, а профиль обрабатываемой поверхности приобретает сложную форму, описываемую четырехпараметрическими уравнениями где Е, Вт, г и а - постоянные параметрыпрофиля обработанной поверхности,Р - угол наклона касательной профилякоси ОУ;Дж - диаметр по дну желоба;О - переменный параметр профиляВ-уравнении (1) верхний знак следуетиспользовать для описания профиля внутреннего кольца шарикоподшипника, нижний знак - для описания профилянаружного кольца,шенн :.т ресупсом работы, пр;филь котсрагп описывается уравнением х = гш - ; - у 2 - 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 о тах у = 0; у = 0,5; у = 2 и у = 3,8, Максима ьная погрдшность профиля 22 мкм,От угла гх наклона шлифовального круга и оси заготовл зависят получаемая форд профиля и погрешность профиля, вызыоаегтая износом круга. На фиг.2 показанд зависимость показателя формы и профиля дс.рожки качения от угла наклона круга гх д, ц у;д,анных : де ус вовк т обработки и Г 10 рзш нОсть профиля /ъ, вызванная 207 ь" ны; ;з: з,;о шл а 1 дядльного круга, казанны, процент т":.оса круга гчитается в промцшленнсстдостимым, при превышении з-ого износа шлифовальный круг обы тчо заменяется. Реальная формг гшдфилл обработанной поверхности, описываемая "рдвненг.ями1, эглооксимировэлясь аыр ,.нлг, (2),гдк ичтдно из фиг,1, и 4, с уве;ичением углаэлона круга г:. погрешность профиля возрастает. С возрастанием гх также увеличилаетсь показатель формы и профиля дете ги Одн: ко в гределах угла наклона гх от 4 до 20 это изменение значительно, При,т20" показатель формы изменяется глабо, а погрешность формы Л возрастает существенно, Поэтому такие значения гх нерациональны, При а5 показательрмы незначительно отличается от того значения которое имеет место при обычном шли,совании без наклона круга, и поэтому гакие значенля также нерациональны. Таим образом, наклон шлифовального круга целесообразно ограничивать в пределах 5.20 Королев А,ЕШапошник Р,К. Шлифоедние и довода наружных сферических поверхностей методом пересекающихся осей - Тезисы доладд Всесоюзной научно2000916 технической конференции Современные пути повышения производительности и точности металлореж; щего оборудования и автоматизации технологических процессов в машиностроении", М.: МДНТ.П 1980,мула из РАБОТКИ фпри уга с тороустанавл продольно ругу и дет а кругу - р ем, что, с расширен ей за счет и наружн мост так Фор СПОСОБ ОБ СТЕЙ ВРАЩЕ вального кр верх ностыд плоскости сообщают к своих осей, чающийся т чества и возмож ренних,обретен ия АСОННЫХ ПОВЕРХНО- отором ось шлифодальной рабочей поивают под углом к о сечения детали и али вращение вокруг абочую подачу, отлиелью повышения каня технологических обработки как внутых фасонных поверхОрлов А.В. Опоры качения с поверхностями сложной формы. М Наука, 1983,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 Составитель А.КозловаТехред М,Моргентал ректор АЛЬаериа дактор Н,Федо эказ 3102 Тираж Подаю ИПО " Поиск " Роспатента 113035, Москва, Ж. Раушскеа наб., 4/