Способ шлифования

 

Изобретение касается финишной обработки металлов резанием с помощью абразивных частиц, связанных носителем абразива. Целью изобретения является повышение качества, обработки путем увеличения точности подачи абразива при шлифовании и полировании изделий. Для этого используют в качестве носителя материал с плотностью больше, чем плотность абразивных частиц . Носитель нагревают до жидкого состояния и помещают во вращающуюся емкость Затем на поверхность вращающегося носителя подают определенное количество абразивных частиц, из которого Формируют при вращен$-ш абразивное кольцо толщиной 0,5-1,5 размера абразивных частиц. Далее слой абразивных частиц прибл1шают к обрабатываемой поверхности изделия, а его прецизионную подачу в процессе шлифования осуществляют введением во вращающуюся емкость с носителем дополнительных порций жидкого носителя. 1 3.п. ф-лы. с & (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А!1 4 В 24 В 1/00, 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4171065/31-08 (22) 30,12,86 (46) 23.06.88. Бюл. У 23 (71) Институт металлургии им.А.А.Байкова (72) Ю,В.Ефимов, В.H.Äìèòðèåâ, М.Е.Савельева и Т.М.Фролова (53) 73.04.621.8.031,4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 779023, кл. В 24 В !/00, 1980, (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение касается финишной обработки металлов резанием с помощью абразивных частиц, связанных носителем абразива. Целью изобретения является повьппение качества. обработки путем увеличения точности подачи абразива при шлифовании и полировании

„„SU„„ l 404277 А 1 изделий. Для этого используют в ка" честве носителя материал с плотностью больше, чем плотность абразивных частиц. Носитель нагревают до жидкого состояния и помещают во вращающуюся емкость. Затем на поверхность вращающегося носителя подают определенное количество абразивных частиц, из которого формируют при вращении абразивное кольцо толщиной 0,5-1,5 разме- ра абразивных частиц. Далее слой абразивных частиц приближают к обрабатываемой поверхности изделия, а его прецизионную подачу в процессе шлифо" вания осуществляют введением во вращающуюся емкость с носителем дополнительных порций жидкого носителя.

1 з.п. ф-лы.

1ч04277

Изобретение относится к финишной обработке деталей резанием и может быть использовано при шлифовании и полировании поверхностей деталей

5 абразивными частицами.

Цель изобретения — повышение качества обработки путем увеличения точности подачи инструмента при шлифовании. 10

Сущность способа заключается в следующем.

Во вращающуюся емкость помещают легкоплавкий материал, выполняющий функцию носителя слоя абразивных час- 15 тиц, например галлий, свинец, сплав

Вуда и др., в жидком состоянии.

Затем при вращении емкости на поверхность носителя подают абразивные частицы до образования слоя в виде 20 замкнутого абразивного кольца, плавающего на поверхности вращающейся жидкости носителя. Слой абразивных частиц формируют толщиной 0,5-1,5 от размера абразивных частиц, часть ко- 25 вторых погружена в носитель и удерживается в нем силами поверхностного натяжения жидкости. Далее известными средствами осуществляют грубую подачу обрабатываемого изделия к поверхности вращающегося в емкости абразивного кольца.

Для прецизионной подачи абразива на поверхность обрабатываемого издеЛия используют изменение уровня ноСителя„ которое проводят введением в емкость дополнительных порций жидкого носителя массой от 0,01 до 0,0001 исходной массы носителя. При этом наиболее точной является дозировка подачи по весу дополнительных порций, Так, например, при внутреннем радиусе емкости в виде чаши 11,2 см и массе исходного носителя (сплава Вуда) 2 кг с плотностью 10 г/см> плошадь дна чаши равна 400 см, исходный объем носителя равен 200 см 9 а толщина его слоя 0,5 см (5 мм).Введение дополнительной порции массой

0901-090001 исходной массы но теля 50 т.е. в данном случае 21;1 — 0,2 r соответственно, вызывает повышение уроьня носителя (сдвиг его ватерлинии вверх) на 50 — 0,5 мкм.

Следует отметить что прецизион9

55 ную подачу эластичного абразивного инструмента при шлифовании с указанной точностью осуществить механически весьма сложно.

При подаче на поверхность жидкого носителя слоя абразивного порошка толщиной меньше 095 размера абразивных частиц качественных изменений не происходит, однако снижается производительность самого процесса шлифования..

При подаче на поверхность жидкого носителя слоя толщиной более 1,5 размера абразивных частиц происходит появление отдельных зерен или групп зерен абразива, не связанных с жидким носителем. Эти зерна не участвуют в шлифовании и уменьшается величина присоединенной массы носителя, а движение зерен становится сравнительно свободным, что ухудшает качество шлифования. Кроме того, избыточное количество абразива приводит к образованию островковых явлений и увеличению осцилляций рельефа поверхности шлифования, что отрицательно влияет на прецизионность подачи.

Введение дополнительных порций носителя массой больше 0,01 его исходной массы вызывает шаг, превышающий

50 мкм и, следовательно, легко достижимо при механической подаче ин- струмента.

Благоприятным по условиям глубины посадки абразива в жидком носителе при силовом шлифовании является уменьшение разницы в плотности абразива и носителя.

Пример 1„ В емкость с внутренним диаметром 22,4 см залили 2 кг расплава Вуда (температура плавления 120 С, плотность 10 г/см ), образующего слой толщиной 5 мм. На поверхность носителя нанесли слой абразива (корунд крупностью 10 мкм и плотностью 3„5-3,9 г/см ) толщиной !

5 мкм, т.е, в 195 раз больше размера частиц абразива, Скорость вращения емкости, связанной с валом электродвигателя, составляла 4000 об/мин, Обрабатываемый образец — пластина стали 40Х (HRC 45) — был зафиксирован вблизи поверхности носителя с абразивом с помощью держателя. Подачу инструмента (абразивного слоя на поверхности носителя) проводили увеличением толщины слоя расплава Вуда (его ватерлинии в емкости) путем ввода дополнительных порций носителя массой в 0,01 от его исходной массы, т,е. по 20 г. Шат поднятия ватерлинии при введении одной дополнительной

Применение предлагаемого способа позволяет повысить качество обработки деталей при шлифовании, увеличить точность подачи инструмента и отказатьея от использования сложных механических устройств.

Формула и з о 6 р е т е н и я

Составитель В,Жуков

Техред Л.Сердюкова

Редактор В.Данко

Корректор В.Бутяга

Тираж 678

Заказ 3034/14

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э 14042 порции составлял 50 мкм. При этом было установлено, что устойчивый отклик шлифования наблюдался при подаче последней порции.

Подведение поверхности обрабаты5 ваемой детали по известному способу к абразиву с такой точностью требует сложных и дорогостоящих специальных механических передач. После обработки 1 по предлагаемому способу поверхность изделия была ровной, зеркальной.

Пример 2. 1Члифование такого же образца проводили при тех же параметрах: первоначальная масса заливае- 1 мого носителя — сплава Вуда — 2 кг, толщина слоя порошка, засыпаемого на поверхность носителя абразива с размером частиц 10 мкм, 15 мкм, скорость вращения чаши 4000 об/мин. Масса дополнительных разовых порций носителя составляла 0,02 r т.е. 0,0001 от исходной массы насителя. Обеспечиваемый введением одной дополнительной порции носителя шаг подачи ватерлинии носи- 2 теля составлял 0 5 мкм. Качество обработки аналогично качеству по примеру !.

Механическая подача поверхности изделия к инструменту по известному способу с такой точностью не выполнима.

Пример 3. Проведение шлифования такого же образца при следующих условиях: первоначальная масса того

35 же носителя 2 кг, толщина слоя нанесенного абразива крупностью З.мкм

77

1,5 мкм, т.е. 0,5 от размера абразивных частиц, скорость вращения

3000 об/мин, масса дополнительных разовьтх порций носителя — по 2 r, т.е.

0,001 исходной массы носителя, шаг подъема уровня носителя 5 мкм, обеспечивает хорошее качество с точной доводкой поверхности изделия, Способ шлифования, при котором обработку ведут абразивными частицами, связанными носителем, который нагревают, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки путем увеличения точности подачи инструмента, абразив и наполнитель помещают во вращающуюся емкость, плотность абразива выбирают меньше плотности носителя, нагревание которого осуществляют до жидкого состояния, формируют абразивный слой толщиной на носителе 0,5-1,5 от размера абразивных частиц, а в емкость дополнительно вводят порции жидкого носителя, при этом масса разовой порции составляет 0,01 — 0,0001 от исходной массы носителя.