SU963844A2 - Эластичный абразивный круг - Google Patents

Description

(54) ЭЛАСТИЧНЫЙ АБРАЗИВНЫЙ КРУГ

Изобретение относитс  к изготовлению абразивного инструмента.

По основному авт. св. № 774935 известен эластичный абразивный круг, содержащий корпус и несущую абразивное покрытие эластичную основу с несквозными отверсти ми переменного сечени , глубиной , равной 1/3-1,6, высоты круга на торцовых поверхност х , расположенными равномерно с окружным шагом в 1,5-3 раза меньшим чем отношение максимально допустимой услови ми прочности окружной скорости круга к частоте свободных изгибных колебаний круга на шпинделе , что позвол ет повысить виброустойчивость процесса обработки за счет подавлени  автоколебаний, возникающих при шлифовании с частотой, близкой к низшей частоте свободных колебаний элементов упругой системы СПИД С. 1 .

Недостатком этого круга  вл етс  мала  эксплуатационна  стабильность при использовании его на станках с различной степенью изношенности, особенно на станках, отличающихс  по конструкции и параметрам упругой системы, а следовательно-; обладающих разными жесткостью и частотами

свободных колебаний элементов упругой системы, а также при обработке деталей с неодинаковыми массой и жесткостью. Ограниченна  область устойчивости , в которой имеет место эффективное подавление автоколебаний а следовательно, и ограниченна  область использовани  известного круга , объ сн етс  тем, что возникающие

10 в процессе шлифовани  параметрические колебани  недостаточны по интенсивности и форме дл  подавлени  автоколебаний с частотами в диапазоне, превышающем в 1,5 раза низшую часто15 свободных изгибных колебаний шлифовального , круга на шпинделе.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей шлифовани  за счет расширени  области вибг

20 роустойчивости обработки и, тем самым , повышение стабильности эксплуатационного качества инструмента.

Эта цель достигаетс  тем, что в .эластичной основе между периодичес25 ки расположенными отверсти ми с ок .ружным шагом .

где N - максимально допустима  услови ми прочности окружна  скорость круга; Р - частота свободных изгибных колебаний

jKpyra на шпинделе, К - 1,5-3 - коэффициент обратной пропорциональности , выполнены дополнительные отверсти  внутри периодически повтор ющегос  шага с переменным угловым шагом , измен ющимс  с посто нным соотношением шага смежных отверсtfj . wi

тйй, равным

f irC-1,Z---)

где

П);и - натуральные числа.

Радиальное смещение дЯ дополнительных отверстий от центра круга, пдо1цадь сечени  В и глубина отверстий/fe могут измен тьс  в окружном направлении по зависимости

ili±±.-J21 ЛЯ./ Si -hi

На фиг. 1 изображен абразивный круг; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1; ка фиг. 3 - венец абразивного круга; на фиго 4 - разрез Б-В фиг. 3.

Эластичный абразивный круг содержит корпус 1 из твердого материала, например текстолита, и несущую абразивное покрытие 2,эластичную основу 3, например из резины с модулем упругости 10-90 кг/см. В эластичной основе выполнено N периодически повтор ющихс  отверстий переменного сечени , например конусных, с окружнымшагом , меньшим в 1,5-3 раза отношени  максимально допустимой услови ми прочности круга, окружной скорости V к частоте Р свободных иэгибных колебаний круга на шпинделе. Окружному шагу С соответствует посто н- ... -Sit

ный угловой шаг Т . Внутри этого углового гага дополнительно выполнены Z -отверстий с переменным угловым шагом Ч измен юищмс  у смежных отверстий на величину

. J2L

О) If. - и

где 1 l,2,...,z+ 1; rKljM - натуральные числа.

Величина каждого углового шага i.., может быть определена следующим образом.

Из (1) очевидно, что при Z дополнительных отверсти х соотношени  уг.лбвых шагов

- Hz

z откуда ,следуют равенства

...

) ,S i--n|vn4 a.i VHV- ...-zHImVi (2)

Из (1) и (2) найдем, что

-(

Учитыва , что

..,,,.--Vo, (Ъ)

М hi.yi(n|vnf 4

т J. 4 Т|

Угловой шаг if -того дополнитель-. ного отверсти  определ етс  выражением

U..U /JLvtMH , . ) У«-И(и/м.)

Таким образом, по формулам (З), С) и (5) может быть количественно определена величина любого углового шага дополнительного смежного отверсти .

Например, при эластичной основе выполнено шесть конусных отверстий с угловым шагом fc бО. Внутри этого углового . шага выполнены дополнительные отверсти , расположенные согласно зависимости (1 ) с переменным угловым ша:гом (см. фиг.1) V 25 19;«f 1943 , 14«53.

Отверсти , расположенные с посто нным угловым шагом, смещены от периферии круга на посто нную веЬичину в диапазоне 3-6 мм. Радиальное смещение fiiR (см. фиг. 3) дополнительных отверстий выполнено пере0 1менным и измен етс  в окружном нап- равле1 и на величину Aft , свнаанную дл  смежных отверстий зависимостью

п При. ЭТОМ &R может измен ла i. 5 тьс  в диапазоне от 2 до 10 мм.

Глубина ii отверстий выполнена на 1/3-1/6 высоты круга и выбираетс  близкой к величине осевой подачи круга, например равна 1/3-1/6 высоты круга на оборот детали при круглом шлифовании. Глубина дополнительных отверстий может быть переменной и измен тьс  в окружном направлении у смежных отверстий с соответтвием

Например, у круга - VVA v

высотой Н 32 мм, + 1 10,7; м 8 и л- 6 мм.

Внутри углового шага YO между отверсти ми с одинаковой площадью S сечени  по торцам круга дополнитель ные отверсти  могут быть выполнены с площадью сечени , измен ющейс  в

окружном направлении по зависимоеTMSiti . .

Например, выполнены коI 54 и . нусные отверсти  с диаметром по торцам круга cf - 1 20,.4 15,5 и 10,8 мм.

.-t

Предлагаемое изобретение обеспечивает выполнение эластичной части круга с посто нным модулем упругости в средней части периферии круга и периодически измен емой по амплитуде контактной жесткостью, например, до двух раз, в окружном направлении у торцов круга, а также переменной модул цией контактной жесткости эластичной OCHOKJ у смежных отверстий . В направлении оси круга амплйтуда модул ции контактной жесткости уменьшаетс  до нул  в средней части круга. Изменение переменного углового шага fi между дополнительНЕЛ4и смежнама отверсти ми по зависимости г обеспечивает возмож . ность модул ций контактной жесткое-.

ти эластичной основы 3 круга при обработке на нескольких гармониках. При этом амплитуда модул ции ка здой из гармоник может быть обеспечена желаемой величины либо за счет изменени  радиального смещени  ДР от верстий с одинаковой площадью их сечени , либо за счет изменени  площади сечени  5 отверстий, либо путем изменени  их глубины -И на посто нную часть, св занную зависимост ми . .

.Ri.5jv. jjiiij. № Si TiT

в момент контакта обрабатываемого материала с участком круга, не имеющим в эластичной основе отверстий, происход т мала  контактна  деформаци , интенсивный съем материала и повышение силы обработки. Во врем  контакта обрабатываемого материала с участком круга с отверстием и пониженной жесткостью эласгичной основы происходит отжим кромки периферии режущей поверхности и снижение интенсивности съема материала и уменьшение силы обработки.

При шлифовании круга с окружной рабочей скоростью р , котора  в 1,5 раза меньше скорости V, допускаемой услови ми прочности инструмента , возникают переменные силы и параметрические колебани  периферийучастков круга с частотой ш и ; с широким набором кратных частот , (-1 1,2,3,...), обусловленных переменным угловым шагом допол|нительных отверстий в эластично, ос-, нове.

,

В св зи с тем, что - др , пара:метрические колебани  на первой

гармонике, возникающие с частотой а)-- котора  больше частоты Р свободных изгибных колебаний, подавл ют автоколебани  на первой гармонике,

возникаю11 1е по мере затуплени  инструмента , за счет чего повышаетс  устойчивость.

Существенное расширение области устойчивости и подавление автоколебаний при шлифовании эластичным кругом предложенной конструкции имеет место, когда Г-г- и частота W (.5-Ъ)Р- .

параметр ических колебаний на первой гармонике превышает до 1,5 раза частоту свободных изгибгалх колебаний круга на шпинделе. Последующее уменьшение шага С и повышение частоты Шпараметрических колебаний на первой гармонике приводит к несущест- -

венному расширению области устойчивости процесса обработки.

Выполнение дополнительных отверстий с переменным угловым шагом W ,

измен емым по зависимости i$ -между отверсти ми с посто нгалм угловым шагом обусловливает параметрические колебани  с широким набором кратных частот ). За счет

этого, с одной стороны, уменьшаетс  уровень параметрических колебаний на любой указанной частоте Kvtjf , а с другой стороны расшир етс  в несколько раз диапазон частот свободных изгибны колебаний, в котором наступает подавление автоколебаний на первой и последующих гармониках и повышаетс  виброустойчивость при шлифовании деталей разных масс-на станках разных конструкций, обладающих

различными амплитудно-фазовыми частoтны ш характеристиками элементов упругой система станка, причем управление амплитудами параметрических колебаний с частотами fv w по любому жалаекюму закону обеспечиваетс  за счет рещиального смещени  ДК дополнительных отверстий с одинаковой площадью сечени  или изменением глубины ti отверстий, а

изменением площади S их сечени  на посто нную часть, равную соотношению натуральных чиселп)и.

В отличие от известного эластич ,ного шлифовального круга параметри55 ческие многочастотные колебани  малой амплитуды, возникающие при обработке предложенным инструментом, повьшают устойчивость за счет подавлени  автоколебаний в широком диа° пазоне частот на первой и пойле дующих гармониках и расшир кэт технологические возможности обработки при одновременном улучшении качества обработанной поверхности и стойкости

Claims (1)

1. 65 инструмента. Повышение эксплуатационного качества и расширение технологйч%ских возможностей обработки кругом предложенной конструкции под тверждаетс  также его эксплуатацион ными испытани ми. В процессе шлифовани  предложенным инструментом не наблюдаютс  автоколебани  при шлифо вании деталей разной жесткости, уменьшаетс  уровень параметрических колебаний, обусловленных переменностью контактной жёсткости, и снижаетс  шероховатость обработанной поверхности . Повышение режимов в 1,7 р за при обработке деталей разной жесткости не снижает стойкости абразивной ленты на круге. Формула изобретени  1. Эластичный абразивный круг по авт. св. 774935, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей инструмента, в нем дополнительно вы полнены несквозные отверсти  с пере менным угловым шагом св занным дл  смежных отверстий зависимостью ф iitL-J L , где п и W - натуральные fi и числа. 2, Круг ПОП.1, отличающийс  тем, что радиальное смещение дополнительных отверстий от центра круга выполнено переменным и измен етс  в cfkpyKHOM направлении на величину ЛЯ, св занную дл  смежных отверстий зависимостью М1.-.Л 3. Круг поп. 1, отлича- ю щ и и с   тем, что площадь 5 сечени  допрлнительных отверстий по торцам круга и их глубина -Vi выполнены переменными и измен ютс  в окружном направлении на величину, св занную дл  смежных отверстий зави- . симостью Joi+i-J L S-i Vi и Источники информации,. прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 774935, кл. В 24 О 13/00, 1978. -/1

   1 г

   j-fffff

   Ф1/г.2

   фуг. 4