В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко icon

В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко




Скачати 98.08 Kb.
НазваВ.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко
Дата01.07.2012
Розмір98.08 Kb.
ТипДокументи

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ ЗАТОЧКИ ГОЛОК ВАЛІВКІВ ЧЕСАЛЬНИХ

МАШИН ЗІ СХРЕЩЕНИМИ ОСЯМИ ІНСТРУМЕНТУ ТА ДЕТАЛІ


В.І. Кальченко, д-р техн. наук, професор;

В.В. Кальченко, д-р техн. наук, професор;

А.В. Кологойда, аспірант,

Чернігівський державний технологічний університет, м. Чернігів


Підприємство АТ «ЧЕКСИЛ-Аріадна» у Чернігові є найбільшим у Європі з виробництва виробів із вовни. Чесальний агрегат міститьподаючий і чесальні барабани діаметром від 900 мм «Befama» до 3,5 м фірми «Oktir», які через свої габарити шліфуються прямо на агрегаті, а робочі валики, які працюють у парі з барабанами, діаметром до 240 мм, знімаються з агрегату і шліфуються на круглошліфувальних верстатах.

Якість шліфування і його тривалість залежать від способу шліфування, верстата і вибору матеріалу шліфувального круга. При заточці чесальної гарнітури велике значення мають твердість кінців голок, точність і рівномірність їх установки на верстаті. Якщо неправільно підібрані режими заточування відбувається деформування кінців голок з утворенням задирок. Правільно підібрані абразивні інструменти й оптимальні режими заточки забезпечують підтримання необхідної гостроти голок гарнітури.

При заточенні чесальних барабанів текстильних машин існує дві проблеми. Першою проблемою є виникнення похибки формоутворення твірної 4 (рис. 1) у результаті схрещування осей інструмента 1 і чесального барабана 2, а другою проблемою при заточенні є виникнення задирок h на голках діаметром d, напрямок яких збігається з напрямком вектора результуючої швидкості різання.

Шліфування торців вигнутих циліндричних голок робочих валиків і барабанів текстильних машин на відомих верстатах здійснюється циліндричним інструментом у вигляді валика, обтягнутого абразивною стрічкою (рис. 1 а) або кругом (рис. 1 б), при цьому осі обертання інструмента і оброблюваних барабанів не лежать в одній горизонтальній площині. Як показали теоретичні й експериментальні дослідження, прогин циліндричної напрямної у середній її частині від власної ваги з урахуванням маси шліфувальної головки дорівнює 0,18 мм, це викликає похибку твірної барабана у вигляді ввігнутої гіперболи, що призводить до нерівномірного зазору між головним і знімним барабанами в процесі прочісування і збільшує відсоток випуску неякісної продукції.

При заточуванні голчастої поверхні барабанів і валиків текстильних машин циліндричним інструментом (рис. 1) робочий елемент – її кінчик має форму еліпса. Розміри більшої півосі залежать від кута  нахилу голки при заточці, який залежить від режимів обробки і характеристик матеріалу.

На відомих верстатах знімання припуску здійснюють за пружною схемою, де в процесі створення натягу в системі круг-деталь голки оплавляються через високі температури в зоні шліфування і виникають задирки. Розміри задирки залежать від режимів заточування, оброблюваного матеріалу, характеристики шліфувального круга, максимальний розмір її знаходиться на кінчику голки. Задирка на голці, що виступає за її номінальний діаметр, створює перешкоду для сходу вовни під час прочісування та є причиною обриву нитки, що призводить до браку. За існуючою технологією заточування голок задирки на них частково видаляються за рахунок реверсивного переміщення абразивних брусків уздовж осі оброблюваного валика.

Для існуючого на «ЧЕКСИЛ-Аріадна» обладнання розроблена методика, яка забезпечує підвищення точності і продуктивності шліфування барабанів.

Заточення барабанів 2 (рис. 1 а) на верстатах фірми "Befama" здійснюються методом копіювання знімним валиком 1, обтягнутим абразивною стрічкою. При монтажі валика 1 на агрегаті виникає похибка його установки X, Y у вигляді схрещування осей інструмента 1 і деталі 2. У цьому випадку схрещування осей знижує точність формоутворення твірної 4, тому що два циліндри при схрещуванні осей дають контакт у точці і при подачі врізання, в осьовій площині деталі, утворюють гіперболоїд обертання. У результаті чого на оброблюваній поверхні виникає похибка іо профілю поздовжнього перерізу 5 у вигляді сідлоподібності. При повороті робочого валика 1 навколо вертикальної осі ОиХи на заточуваній голчастій поверхні барабана 2 виникає похибка профілю поздовжнього перерізу у вигляді конусності.




^ Рисунок 1 – Схема шліфування торців вигнутих циліндричних голок

Аналогічна ситуація виникає при заточенні барабанів 2 периферією циліндричного шліфувального круга 1 (рис. 1 б) на агрегатах італійської фірми "Oktіr". Для визначення допустимих відхилень кутів Т і Т схрещування осей ОZ барабана 2 і ОиZи ролика 1, обтягнутого абразивною стрічкою, розроблено алгоритм розрахунку допустимих кутів схрещування за допомогою модуля точності формоутворення .

  1. Визначаємо 3D-модель лінії контакту 3 інструмента 1 і деталі 2 з умови :

, , (2)

де – циліндричний модуль формоутворення, – циліндричний інструментальний модуль.

  1. Знаходимо форму твірної поверхні барабана 2 у функції від координати лінії контакту:

. (3)

Описуємо похибку твірної барабана за координатою Z в залежності від параметрів Т, Т, хТ сферичного модуля:

. (4)

  1. Визначаємо допустимі кути схрещування осей інструмента і деталі:

. (5)

Дана методика дозволяє розраховувати допустимі зміщення Х і Y установки інструмента 1 при його монтажі на агрегаті.




^ Рисунок 2 – Форма твірної барабана

Знаючи ці зсуви, визначаємо максимальну похибку IOmax (рис. 2) форми твірної (сідлоподібність, конусоподібність).

Для підвищення продуктивності та якості шліфування барабанів та валиків текстильних машин запропоновано нові технології та способи заточування.

Розроблено спосіб заточування голчастої поверхні [1], при впровадженні якого на існуючих верстатах на АТ «ЧЕКСИЛ-Аріадна» підвищується продуктивність, оскільки він об’єднує дві операції, які виконуються зараз на двох верстатах. За цим способом виконується одночасно заточування периферією круга і відразу бічними поверхнями кругів, розташованими під кутами до осі обертання, виконується підточування бокових поверхонь голок з метою зняття задирок на їх бокових поверхнях (рис. 3). Заточування здійснюється парною кількістю кругів із формою похилого циліндра, половина з яких повернута на кут 180о відносно іншої половини, завдяки чому підвищуються якість і продуктивність заточування, а також зменшується коливання шпинделя.

Запропоновано новий підхід до шліфування голчастої поверхні зі схрещеними осями круга та деталі [2]. Мета нового способу   підвищення продуктивності і якості обробки за рахунок зменшення задирки на кінці голки. Чорнове заточування голчастої поверхні здійснюють торцем 3 (рис. 4 А-А) циліндричного круга й одночасно чистове – його периферією 4 з поступовим зменшенням глибини різання у напрямку формоутворювальної ділянки за рахунок повороту круга відносно осі, яка перпендикулярна до осей деталі і круга і проходить крізь формоутворюючу ділянку. Поступове зменшення глибини різання підвищує якість заточування.

Напрямок і розмір вектора результуючої швидкості заточування голчастої поверхні барабана визначають її якість (рис. 4). – знаходимо векторним способом з рівняння

, (6)

де , – вектор кутової швидкості деталі й круга в системі координат деталі; – радіус-вектор точок голчастої поверхні; – радіус-вектор початку координат інструмента; – вектор швидкості осьової подачі деталі.

Кут ap (рис. 4) між вектором Vр результуючої швидкості заточення і площиною нахилу голок гарнітури знаходимо зі співвідношення

. (7)

Зі збільшенням Vр і ?р зменшується величина задирки h на робочому кінці голки. Залежно від допустимої величини h задирки з рівняння (6) визначають конструктивні і налагоджувальні параметри верстата для заточування голок.






^ Рисунок 3 – Схема заточування двома кругами

Рисунок 4 – Схема заточування голчастої поверхні торцем та периферією орієнтованого круга


При заточуванні голчастої поверхні новим способом за один прохід припуск ?п (рис. 4), який залишається для чистового шліфування периферією круга, повинен бути більшим, ніж розмір задирки h, яка отримана після чорнового шліфування торцем круга. Наладка на розрахунковий припуск ?п здійснюється поворотом на кут ? (рис. 4) осі круга відносно осі ОиХи, яка збігається з нормаллю до твірної 2 деталі 1. Кут ? повороту круга та відстань L між осями 5 круга і 7 деталі при шліфуванні розраховують

, , (8)

де ?Т, ?п – припуск, який зрізується торцем круга при чорновому шліфуванні та периферією при чистовому шліфуванні відповідно; Dкр – діаметр круга; Dq – діаметр деталі до обробки; К – висота круга, яка виконує чистове шліфування периферією круга.

Для підвищення якості заточування голок запропонована нова концепція формоутворення циліндричної голчастої поверхні торцем 3 круга 4 (рис. 5) [3] з керованою орієнтацією положення його осі OиZи відносно осі OZ обертання оброблюваної деталі 1. Керована орієнтація осі 5 шліфувального круга змінює напрям ?р вектора результуючої швидкості різання Vр (рис. 5), що визначає величину задирки h (рис. 5 а, б), а отже, і якість заточування. Максимальний розмір задирки знаходиться на кінчиках голок у площині, що збігається з напрямом вектора Vр результуючої швидкості шліфування.

Зі збільшенням Vр і ?р зменшується величина задирки h на робочих кінцях голок у площині, яка збігається з їх нахилом. Тому з метою зменшення h при чорновому заточуванні, коли вирівнюється твірна 2 робочого валика 1 (рис.5) в результаті її зносу або після встановлення нової голчастої гарнітури, вісь шліфувального круга OиZи (рис. 5) переміщується у вертикальній площині на величину, яка забезпечує напрям результуючої швидкості Vр і задирки 8 паралельно осі барабана (рис. 5 а), де ?р = 90o у точці В на радіусі Ri круга.

Заточування здійснюється з поздовжньою подачею, що збігається з напрямом осі OZ деталі. Наприкінці проходу з метою одержання симетричної, відносно площини нахилу голок, форми заточування (рис. 5 б) напрям вектора результуючої швидкості Vр та задирки 8 змінюють на протилежне, витримавши ?р = 90o. За рахунок деформації голки в напрямі осьової подачі Sq задирка залишається в середній частині робочої поверхні голки і не обриває вовняні нитки під час прочосу (рис. 5 б).

При чистовому шліфуванні керуванням напряму результуючої швидкості різання Vр (рис. 5) у точці Ві, кут ?р = 0, добиваються необхідного вістря голки й допустимої величини задирки (рис. 5 в).






^ Рисунок 5 – Схема заточування голчастої поверхні торцем орієнтованого круга

Рисунок 6 – Схема шліфування голчастої поверхні торцями брусків


Зараз фінішна обробка голчастої поверхні на АТ "ЧЕКСИЛ-Аріадна" виконується вручну великими брусками з метою бокового підточення голок, вона є малопродуктивною і не забезпечує якості (задирки на кінчиках голок залишаються). Для фінішної обробки голчастої циліндричної поверхні робочих валиків і барабанів текстильних машин запропонована нова концепція шліфування торцями брусків 1 (рис. 6) [4] з круговим поступальним рухом у площині формоутворення. Для виключення виникнення задирок на торцях голок брусок 1 повинен виконувати не менше одного оберту (?1?2?) за час торкання з голкою 3, що підвищує продуктивність і якість заточування.

Дослідження запропонованих способів проводилося на розробленому стенді на базі верстата з ЧПК ВЗ208-Ф3. Шліфувалися голки діаметром 0,3 мм (розміщені по 55 штук на одному квадратному сантиметрі поверхні) зі сталі У7А абразивним кругом 1-2002532 25А 25 СТ1 7К. Продуктивність збільшилась у 1,6 раза, розмір задирки не перевищує 0,03 мм.

Нами розроблено і виготовлено новий пристрій для заточення барабанів безпосередньо на агрегаті у виробничих умовах. Він складається із трьох вузлів, з масою кожного до 35 кг, що спрощує його транспортування, установку і налагодження на агрегаті.

У подальшому планується розробити тепломеханічну модель обробки та дослідити процес заточування голок текстильних машин з використанням алмазного круга.

SUMMARY

This article describes the peculiarities of sharpening needles comber rolls with crossed axes of tool and detail, the technique, which increases accuracy and productivity of the existing grinding equipment, the new technology and methods of processing rolls of drums and textile machinery.

^ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Деклараційний патент України на винахід (корисну модель) №10062 В24В15/38 “Спосіб заточування голчастої поверхні барабанів і валиків текстильних машин” / В.І. Кальченко

  2. Деклараційний патент України на винахід (корисну модель) № 14240 В24В19/00 “Спосіб заточування голчастої поверхні переферією і тоцем орієнтованого круга”/ В.В. Кальченко. – Опубл. 15.05.2006р., Бюл. № 5.

  3. Деклараційний патент України на винахід (корисну модель) № 14241 В24В19/00 “Спосіб заточування голчастої поверхні торцем орієнтованого круга” / В.В. Кальченко. – Опубл. 15.06.2006р., Бюл. № 5.

  4. Деклараційний патент України на винахід (корисну модель) № 14251 В24В19/16 “Спосіб заточування голчастої циліндричної поверхні торцем бруска” / В.І. Кальченко, В.В. Кальченко, С.М. Тимощенко. – Опубл. 15.05.2006р., Бюл. № 5.

Схожі:

В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconГосударственный стандарт союза сср конструкции и изделия железобетонные радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения
Л. Г. Родэ, канд техн наук; В. А. Клевцов, д-р техн наук; Ю. К. Матвеев; И. С. Лифанов; В. А. Воробьев, д-р техн наук; Н. В. Михайлова,...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconМіжнародна науково-технічна конференція, присвячена 80-річчю Дніпропетровської області та 90-річчю
В. а д-р техн наук, проф.; Перегудов В. В., д-р техн наук, проф.; Рудь Ю. С., д-р техн наук, проф.; Сидоренко В. Д., д-р техн наук,...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconРадіолокаційні станції
Рецензенти: кафедра радіотехніки Державного університету інфoрмаційних та комунікаційних технологій (завідувач кафедри д-р техн наук,...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconСтроительные нормы и правила отопление, вентиляция и кондиционирование сниП 04. 05-91*
Ссср (д-р техн наук Е. Е. Карпис, М. В. Шувалова), вниипо мвд СССР (канд техн наук И. И. Ильминский), мниитэп (канд техн наук М....
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconА. А. Семенов моноімпульсні вторинні радіолокаційні станції навчальний посібник
Рецензенти: кафедра радіотехніки Державного університету інфoрмаційних та комунікаційних технологій (завідувач кафедри д-р техн наук,...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconА. Г. Шалимов, д-р техн наук; С. А. Голованенко
А. Г. Шалимов, д-р техн наук; С. А. Голованенко, д-р техн наук, В. Т. Абабков, канд техн наук; Н. Н. Киселев; В. В. Зайцев; Е. Д....
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconМ. І. Волков, д-р техн наук; О. М. Алексєєв, канд техн наук; О. М. Кочевський, канд техн наук
Створення бібліотеки електронних підручників для студентів спеціальностей напряму “інженерна механіка”
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconПравила авіаційного електрозв’язку в цивільній авіації України (пз ца 2003) Київ 2003 Розробники: Новиков В. С., Маленький І. К., Камінський Є. О
Рецензенти: кафедра радіотехніки Державного університету інфoрмаційних та комунікаційних технологій (завідувач кафедри д-р техн наук,...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconГолова організаційного комітету
Київ), Воронов С. А. (Львів), Дяченко В. Д. (Луганськ), Зіменковський Б. С. (Львів), Кальченко В.І. (Київ), Колесник Ю. М. (Запоріжжя),...
В.І. Кальченко, д-р техн наук, професор; В. В. Кальченко iconГосударственный стандарт союза сср трапы чугунные эмалированные технические условия гост 1811-81
О. П. Михеев, канд техн наук (руководитель темы); В. И. Фельдман, канд техн наук; В. И. Горбунов, канд техн наук
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи