CHOICE OF A METHOD INSTALLATION WORK PIECE OF ROLLER WHEN GRINDING ITS SPHERE

Abstract

The technique choice of a method installation work piece of taper roller when grinding its spherical ends.

Full Text

Использование при сферошлифовании торцов роликов большого количества способов базирования и закрепления, специфика их применения вызвали необходимость разработки методики выбора рационального способа установки заготовки ролика. Для выбора первостепенное значение имеет форма ролика: конический, бочкообразный симметричный или ассиметричный. Для каждой из форм определяющим фактором является тип производства: массовое, крупносерийное, мелкосерийное. Далее в зависимости от формы заготовки ролика и типа производства оказывают влияние другие факторы. Для конического ролика таковыми являются радиус обрабатываемой сферы, угол наклона образующей, наличие предварительно обработанного малого торца (ТМ), наличие центровых отверстий, требования по точности базовой конической поверхности, разностенность между центровым отверстием и конической образующей (О), а также требования к обрабатываемому сферическому торцу. Для бочкообразных симметричных и ассиметричных роликов важными являются требования к точности взаимного расположения обрабатываемого большого торца (ТБ) и ТМ, величина радиуса выпуклости образующей и смещение центра радиуса выпуклости. Все способы установки делят на критерии базирования и закрепления. К критериям базирования относят: по способу базирования; способу обработки; типу связи; характеру проявления; комплекту баз; характеру относительного движения базовых поверхностей ролика и приспособления; наличию компенсации погрешностей. Способы базирования (рис. 1, 2, 3) могут быть: центровые (Ц), бесцентровые (БЦ), и комбинированные (К). Дополнительно к Ц-способам относится способ базирования по малому торцу (ТМ), на сферическом магнитном столе. К К-способам относятся различные сочетания Ц и БЦ-способов базирования. По способу обработки Ц-методы могут быть со сквозной, врезной и групповой обработкой. Групповая обработка имеет признаки как сквозного, так и врезного способа. БЦ-методы по способу обработки также делятся на сквозную, врезную и групповую обработку. При сквозном способе обработки процесс шлифования идет непрерывно. При этом параллельно идут процессы: загрузки заготовок, шлифования и выгрузки обработанных роликов. При врезном способе обработки процесс шлифования идет циклично. Заготовка последовательно устанавливается в позицию обработки, далее шлифуется и выгружается. При этом возможно использование нескольких позиций обработки. При групповом способе обработки, производится обработка сразу партии заготовок роликов, но загрузка выполняется до начала процесса обработки. После окончания цикла шлифования заготовки выгружаются, и загружается новая партия. По типу связи базирующих поверхностей ролика с установочными элементами приспособления методы базирования можно разделить на: жесткую (Ж), нежесткую подвижную (НЖП), податливую инструментальную (ПИ), податливую (П) и комбинированную (Кс) связи. Ж-связь характеризуется жестким контактом ролика с установочными элементами приспособления, не исключающими деформации в контакте. Характерна для Ц-способов базирования. НЖП-связь применяется при возможности смещения установочных элементов приспособления относительно базирующих элементов ролика. В ПИ-связи роль установочных элементов выполняет абразивный инструмент. В случае с П-связью базирование ролика происходит с применением элементов, имеющих уменьшенную жесткость контакта. Кс-связь представляет собой комбинации выше перечисленных типов. По характеру проявления базы могут быть явными (Я), скрытыми (С) и комбинированными (К). Я-базами являются основные либо вспомогательные поверхности ролика: О, ТМ, ТБ, ФМ и ФБ. В качестве скрытых баз выступают: точка, ось симметрии ролика; плоскость симметрии, проходящая через ось ролика. Базирование по С-базам характерно для Ц-способов, но встречается и в БЦ-способах. Базирование по С-базам обеспечивает повышение точности установки роликов не менее чем вдвое. Комплект баз при базировании: одна две или три поверхности. По характеру контакта базирующих поверхностей ролика с сопряженными поверхностями приспособления можно выделить следующие типы: качение (Кч), скольжение (Ск), качение со скольжением (КС), качение с неподвижным контактом (КН), скольжение с неподвижным контактом (СН) и неподвижный контакт (НК). В БЦ-способах базирования применяются Кч и Ск типы контактов, в Ц-способах в основном Ск и НК типы контакта. По наличию компенсации погрешностей известны способы с компенсацией погрешностей (КП) и без компенсации (Бкп). Может быть компенсация следующих погрешностей: расположения, формы, размера. Критерии закрепления ролика: по виду замыкания; типу сил, создающих силовое замыкание; источнику замыкающего усилия; характеру относительного движения базирующих поверхностей ролика относительно замыкающих поверхностей; степени проявления замыкающих сил; порядку выполнения закрепления; типу силового контура; способу компенсации погрешностей. По виду замыкания закрепление бывает геометрическое и силовое. Наибольшее распространение имеет силовое замыкание. Для силового замыкания используются: упругие силы материала деталей (У); силы резания (СР); силы трения (СТ); электромагнитные силы (ЭС). По источнику замыкающего усилия оно может быть: от сопряженных деталей приспособления; от абразивного инструмента. Характер контакта ролика с сопряженными поверхностями приспособления: качение (по прижимному диску, ролику); скольжение (по ШК, опорному ножу, призме) и неподвижный контакт (в цанге, в отверстии втулки). По степени проявления замыкающих сил они могут быть явными (ЯЗ) и косвенными (КЗ). ЯЗ-замыкающие усилия проявляются в прямом силовом воздействии на ролик. КЗ-замыкающие усилия выражаются в неявном виде. По порядку выполнения закрепления силовое замыкание может быть: последовательным (ПЗ) или параллельным (ПР). По типу силового контура замыкание может быть: разомкнутое (РК), замкнутое (ЗК). Способы компенсации погрешностей закрепления: по типу погрешности для компенсации; по схеме и направлению приложенных сил и моментов. По типу погрешности для компенсации: компенсация погрешности формы, размера, расположения, комплексная. На основе рассмотренных критериев в систематизированы и описаны все основные применяемые схемы базирования при шлифовании сферических торцов роликов, реализованные способы обработки и их краткие характеристики (табл.1). Это позволило разработать методику выбора наиболее рациональной схемы базирования и способа реализации в виде алгоритма (рис.4) . ВЫВОДЫ Проанализированы и систематизированы способы базирования и закрепления, применяемые при шлифовании сферических торцов конических и бочкообразных роликов, обеспечивающие возможность выбора наиболее рациональных способ установки и методов обработки. Разработан алгоритм выбора наиболее рациональной схемы базирования и способа реализации. Рис. 1. Схемы базирования 1а, 2а, 2б, 8а, 51а и соответствующие им способы реализации Рис. 2. Схемы базирования 99а, 100а, 106а, 107а и соответствующие им способы реализации Рис. 3. Схемы базирования 148а, 149а, 155а, 189б, 189в и способы реализации Таблица 1. Способы базирования и установки заготовок роликов при шлифовании сферического торца Таблица 1. Способы базирования и установки заготовок роликов при шлифовании сферического торца (окончание) Рис. 4. Алгоритм выбора способа базирования сферических торцов роликов и схемы реализации выбранного способа базирования