Спосіб шліфування гвинтів багатонитковим колом

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане при фінішній обробці гвинтових поверхонь гвинтів переважно з великим кутом підйому з матеріалів, що важко обробляються. Окремі абразивні кола встановлюють на деякій відстані один від одного під гострим кутом до площини перпендикулярної осі обертання збірного кола. Висота кіл - не менше половини кроку t оброблюваної гвинтової поверхні. Шліфувальне коло з кільцевими нитками обертається із незалежною швидкістю. Поздовжню подачу здійснюють поступальним переміщенням виробу щодо робочої поверхні кола вздовж шліфованого гвинта з величиною, що дорівнює кроку гвинта, що обробляється. Завдяки розвороту окремих кіл на кут периферійна поверхня кожного буде осциллювати, що дозволяє використовувати переваги переривчастого різання при безперервному шліфуванні. Використання способу веде до підвищення продуктивності обробки, точності та якості виготовлення гвинтів. 1 іл.

Винахід відноситься до машинобудування, до областей верстатобудування та технології машинобудування, може бути використане при фінішній абразивній обробці гвинтових поверхонь гвинтів переважно з великим кутом підйому з матеріалів, що важко обробляються.

Відомий спосіб абразивної обробки багатонитковими шліфувальними колами на різьбошліфувальних верстатах, наприклад, мод. 5Д822В, MB 140 та ін. кругами з ельбору при встановленні деталі в центрах з підтримуючими люнетами і рясним охолодженням [1].

Обробка проводиться багатонитковими абразивними колами з припуском (0,05. 0,06) на товщину витка. Шліфувальне коло з кільцевими нитками обертається із частотою nкр. Поздовжня подача здійснюється поступальним переміщенням виробу щодо робочої поверхні кола вздовжрізьби, що шліфується. Шліфування роблять за один прохід.

Занадто тверді кола при традиційному способі шліфування швидко засолюються, надто м'які – швидко зношуються, що впливає на точність виготовлення гвинтів.

Найбільш близьким до винаходу з технічної сутності є спосіб абразивної обробки багатонитковими шліфувальними колами на різьбошліфувальних верстатах, наприклад, мод. 5Д822В, MB 140, верстатах фірми Матрікс (Великобританія) та інших. Обробка проводиться багатонитковими абразивними колами з припуском (0,05. 0,06) на товщину витка. Шліфувальне коло з кільцевими нитками обертається із частотою nкр. На робочому профілі кола заправляють конічну або ступінчасту забірну частину. Поздовжня подача здійснюється поступальним переміщенням виробу щодо робочої поверхні кола вздовж різьби, що шліфується. Шліфування роблять за один прохід.

Завданням винаходу є підвищення якості та продуктивності обробки гвинтів за рахунок використання більш твердого і менш зернистого багатониткового шліфувального круга з аксіально-зміщеними ріжучими шарами кільцевих ниток, тобто, ріжучими шарами кільцевих ниток, нахиленими під гострим кутом до площини, .

Поставлене завдання вирішується пропонованим способом шліфування гвинтів багатонитковим колом, що включає повідомлення інструменту незалежного обертального руху, а заготівлі - обертання та поступального переміщення, пов'язаного з поздовжньою подачею, що дорівнює крокуоброблюваного гвинта, причому використовують збірний багатонитковий шліфувальний круг з окремих кіл прямого профілю заввишки Bк не менше половини кроку t гвинта, що обробляються, встановлених один від одного на відстані (t - Bк) під гострим кутом до площини, перпендикулярної загальної осі обертання кіл, при цьому кут установки кіл вибирають за формулою: = arc tg [(t - Bк) / Dі] де Dі - Зовнішній діаметр шліфувального круга; Сутність пропонованого способу пояснюється кресленням, на якому наведена схема обробки за пропонованим способом з установкою деталі - гвинт гвинтового насоса в патроні і на задньому центрі з використанням рухомого люнета багатонитковим збірним шліфувальним кругом з ріжучими шарами кільцевих ниток, нахиленими під гострим кутом обертання кола.

Остаточну операцію фінішної абразивної обробки гвинтів 1 (наприклад, гвинтів гвинтових насосів ЭВН5-25-1500, мають профіль і розміри D, D1, t, e, e1, показані на кресленні) за пропонованим способом проводять багатонитковим збірним шліфувальним кругом 2. кільцевими нитками обертається з незалежною швидкістю і визначається різальними властивостями абразиву. Поздовжня подача, що дорівнює кроку гвинта, що обробляється, здійснюється поступальним переміщенням виробу щодо робочої поверхні кола вздовж шліфованого гвинта. Шліфування роблять за один прохід.

Оброблювану заготовку - гвинт 1 закріплюють у патроні 3 шпинделя 4 бабки 5 і підтискають центром задньої 6 бабки 7.

На шпинделі 8 за допомогою косих шайб 9, встановлених з кожного краю по дві штуки, закріплені під гострим кутом до площини, загальної первісної осі обертання збірного кола, окремі абразивні круги 10 висотою Bк не менше половини кроку t прямого профілю.

Окреміабразивні круги 10 з допомогою проставочних шайб 11 встановлені на відстані один від одного, рівному (t - Bк), під гострим кутом до площини, перпендикулярної до загальної осі обертання збірного кола, при цьому кут установки визначають з умови: =arctg[(t-Bк )/Dі], де Dі - зовнішній діаметр шліфувального кола; t - крок оброблюваної гвинтової поверхні; Bк - висота окремого шліфувального кола.

Завдяки розвороту окремих кіл на кут периферійна ріжуча поверхня кожного осцилюватиме, захоплюючи зону різання Bо = t, вдвічі більшу, ніж висота окремого кола Bк = t/2. Більш того, осцилююча зона різання, залишаючи синусоїдальний слід на оброблюваній поверхні, дозволяє переривати різання для деяких поперечних перерізів оброблюваної деталі, даючи можливість знизити теплонапруженість процесу різання. Таким чином, спосіб дозволяє використовувати переваги переривчастого різання при безперервному шліфуванні.

Пропонований спосіб позитивно впливає вибір характеристики кола. Якщо дрібні різьблення при традиційному шліфуванні нарізають зазвичай кругами з меншою зернистістю, ніж різьблення з великим кроком, так як за допомогою дрібнозернистих кіл виходить менш шорстка поверхня різьблення, але вони менш продуктивні, ніж крупнозернисті і при інтенсивних режимах різання можуть дати припали, то застосовуючи спосіб, завдяки осциляції аксіально-зміщеного ріжучого шару окремих кіл складального багатониткового шліфувального кола, з'являється можливість використовувати дрібнозернисті кола для шліфування гвинтів з великим кроком на інтенсивних режимах різання, гарантуючи безпружність шліфування, менш шорсткість.

При традиційному шліфуванні гвинтів багатонитковими колами занадтотверді кола швидко засолюються, надто м'які – швидко зношуються, що негативно впливає на точність виготовлення гвинтів.

Пропонований спосіб обробки складальним багатонитковим колом з аксіально-зміщеними різальними шарами окремих кіл сприяє самозаточуванню інструменту, більшому періоду стійкості між переточками, підвищує точність, якість та продуктивність виготовлення гвинтів.

У міру зношування та правки складального кола зовнішні діаметри його окремих кіл зменшуються і не будуть захоплювати необхідну ширину шліфування Bо = t, тому необхідно з кожним переточуванням і правкою окремих кіл збільшувати їх кут нахилу щодо площини, перпендикулярної загальної осі обертання. Це збільшення можна здійснювати за допомогою двох косих шайб 9, які встановлені з кожного торця складального кола шляхом їх взаємного розвороту відносно один одного на деякий кут.

приклад. Оброблявся гвинт лівий H41.1016.01.001 гвинтового насоса ЭВН5-25-1500, який має такі розміри: загальна довжина - 1282 мм, довжина гвинтової частини - 1208 мм, діаметр поперечного перерізу гвинта 27 -0,05 мм, ексцентриситет 65 мм, e = 3,3 мм, крок t = 28 0,01 мм, шорсткість Ra = 0,4 мкм; гвинтова поверхня однозахідна, лівого спрямування; матеріал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердість НВ 207-228, вага - 5,8 кг. Припуск набік – 0,25 мм. Обробка проводилася на модернізованому токарно-гвинторізному верстаті мод. 16К20, з інструментальною шліфувальною головкою, встановленою на супорті, збірним абразивним багатонитковим колом, що складається з окремих кіл типу ПП 200x16x32 44А25НСМ110К ГОСТ 2424-83 (замість 44А 8-16 ВМ1-2 = 31,42 м/с, nі = 3000 об/хв, окружна швидкість заготівлі vд =15,1 м/хв, nд = 160 об/хв, поздовжня подача Sпр = 28 мм/об, кут нахилу нових окремих кіл = 3 o 16' максимально зношених (до 70 мм) - APC = 9 o 5', необхідна шорсткість і точність гвинтової поверхні була досягнута через Tм = 3,8 хв (проти Tм баз = 16,5 хв за базовим варіантом при традиційному шліфуванні на модернізованому токарному верстаті 1К62 зі шліфувальною головкою на супорті на АТ "Лівгідромаш"). Контроль проводився індикаторною скобою з індикатором ІЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопичена похибка між будь-якими не сусідніми кроками була не більше 0,1 мм, просвіт при контролі лекальною лінійкою утворюють діаметром виступів - не більше 0,07 мм, що допустимо за ТУ.

Завдяки застосуванню запропонованого способу шліфування гвинтових поверхонь гвинтів багатонитковим шліфувальним кругом покращилася якість, підвищилася продуктивність обробки за рахунок використання збірного багатониткового кола з окремими колами з аксіально-зміщеним різальним шаром, менш зернистих, твердіших і зменшилася витрата абразиву.

Вільний доступ мастильно-охолоджувальної рідини (СОЖ) до зони шліфування складальним багатонитковим колом також сприяв збільшенню продуктивності Джерела інформації 1. Технологія машинобудування (спеціальна частина): Підручник для машинобудівних спеціальностей вузів / О.О. Гусєв, Є.Р. Ковальчук, І.М. Колесов та інших. - М: Машинобудування, 1986, з. 318-319.

2. Обробка металів різанням: Довідник технолога/А.А. Панов, В.В. Анікін, Н. Г. Бойм та ін / За заг. ред. А.А. Панова. - М: Машинобудування, 1988, с. 523-531 – прототип.

Спосіб шліфування гвинтів багатонитковим колом, що включає повідомлення інструменту незалежного обертального руху, а заготівлі - обертання та поступального переміщення, пов'язаногоз поздовжньою подачею, рівною кроку гвинта, що відрізняється тим, що використовують збірний багатонитковий шліфувальний круг з окремих кіл прямого профілю висотою Вк не менше половини кроку t оброблюваного гвинта, встановлених один від одного на відстані t - Вк під гострим кутом до площини, перпендикулярний осі обертання кіл, при цьому кут установки кіл вибирають за формулою = arctg [(t-Вк) / Dн], де Dн - зовнішній діаметр шліфувального круга.