Способ получистового иглофрезерования

 

Использование: механическая очистка поверхностей металлов от шлака, ржавчины окалины под последующие лакокрасочные покрытия и под сварку, обдирочно-зачистная обработка и резание металлов. Сущность изобретения: заключается в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали вращающейся иглофрезы с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов. Проволочные элементы ворса имеют разный диаметр и расположены на рабочей поверхности хаотически, при этом скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой плоской детали и частота вращения иглофрезы связаны определенным соотношением. Свободная длина рабочих проволочных еТУё н го и натяг иглофрезы также связаны определенным соотношением. 2 ил.

СОНЭЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з В 08 В 1/04

ГОСУДАРСТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886059/12 (22) 01.10.90 (46) 23.08,92.Бюль 31 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов (72) И.Г.Гавриленко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1240521, кл. В 23 С 3/12, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧИСТОВОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ (57) Использование: механическая очистка поверхностей металлов от шлака, ржавчины окалины под последующие лакокрасочные покрытия и под сварку, обдирочно-зачистная обработка и резание металлов. СущИзобретение относится к способам механической очистки поверхностей металлов от шлака, ржавчины. окалины под последующие лакокрасочные покрытия и под сварку, к способам обдирочно-зачистной обработки и резания металлов.

Известен способ зачистки изделия, заключающийся в том, что в контакт с иэделием приводят цилиндрическую щетку с металлическим ворсом, при этом изделию и щетке сообщают вращение, изделие вращают со скоростью резания, а щетку — со скоростью подачи, при этом испо."ьзуют щетку с уменьшающимся сече» ием в рса и возрастающей плотностью наливки по ее периферии..

Недостатком этого способа зачистки является то, что он не обеспечивает рациональное относительное движение вращбййя и перемещения щетки и изделия, в резуль„„Ж „„1755958 А1 ность изобретения: заключается в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали вращающейся иглофрезы с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов. Проволочные элементы ворса имеют разный диаметр и расположены на рабочей поверхности хаотически, при этом скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой плоской детали и частота вращения иглофрезы связаны определенным соотношением . Свободная длина рабочих проволочйых элемейтов и натяг иглофрезы также связаны определенным соотношением. 2 ил. тате чего понижается эффективность и качество обработки.

Наиболее близким по содержанию и достигаемому эффекту является способ иглофрезерной обработки, заключающийся в том, что обработку деталей осуществляют торцовой иглофрезой с конусной рабочей поверхностью. Ось иглофрезы наклоняют в направлении, противоположном направлению продольной подачи, относительно нормали к обрабатываемой поверхности таким образом, чтобы обеспечить удаление основного припуска иглами, расположенными у оси иглофрезы. При этом диаметр игл у оси выбирается больше диаметра игл на ее периферии. Способ позволяет срезать основной слой металла иглами большего диаметра, расположенными ближе к оси иглофрвзы и поэтому работающими с невысокими скоростями,"-а затем йодчи@ать обработанную поверхность более тонкими

1755958 периферийными иглами, работающими с высокими скоростями.

Одним иэ недостатков этого способа обработки является то,, что для его осуществ- ления необходимо сообщить наклон оси иглофрезы относительно обрабатываемой поверхности металла, в результате чего иглы (проволочные элементы) так же будут расположены под углом относительно обрабатываемой поверхности; что будет способствовать их отжиму от обрабатываемой поверхности в непланируемом направлении в процессе работы и как следствие этого понизится эффективность и качество обработки. Другим недостатком этого способа является то, что его нельзя применять для обработки цилиндрических деталей без согласования режимных параметров, Целью изобретения является повышение качества и производительности обработки, На фиг.1 представлена схема взаимодействия цилиндрической иглофрезы с обрабатываемой поверхностью плоской детали; на фиг.2 — схема взаимодействия проволочных элементов иглофрезы с обрабатываемой поверхностью.

Способ получистового иглофрезерования, при котором иглофрезу 1 (фиг.1),с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов разного диаметра вращают, прижимают с натягом к обрабатываемой поверхности 2 и сообщают этой поверхности продольное перемещение, проволочные элементы ворса разного диаметра размещены на рабочей поверхности друг относительно друга хаотически, при этом скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой поверхности и частоту вращения иглофрезы определяют из выражения:

< род а Л Ои пи L Чи где Snpog — скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой поверхности, т.е. продольная подача, мм/мин; пи — частота вращения иглофреэы, мин;

L — величина относительного продольного перемещения обрабатываемой поверхности за один оборот иглофрезы, соответствующая дли не эоны контакта иглофрезы с поверхностью, мм; я=3,14 — отношение длины окружности к диаметру;

D> — диаметр рабочей поверхности иглофреэы, мм,"

4» — длина дуги рабочего сектора проволочного ворса иглофрезы, мм.

Наименьший поворот иглофрезы 1 вокруг своей оси вращения, который она совершает при относительном продольном перемещении обрабатываемой поверхности 2 плоской детали на длину зоны контакта, равен длине дуги би рабочего сектора проволочного ворса иглофрезы, хорда которой равна длине Lзоны контакта,,так как в данном случае проволочный элемент ворса

10 совершает полный рабочий цикл. Тогда за

Один полный оборот иглофрезы вокруг своей оси обрабатываемая поверхность переместится в продольном направлении на наибольшее расстояние лаиб, которое больше длины L зоны контакта иглофрезы с обрабатываемой поверхностью ВО столько раз, во

50 сколько раз длина окружности рабочей поверхности иглофрезы больше длины 1и дуги ее рабочего сектора проволочного ворса, т.е. будет соответствовать величине -наиб= (X Ои/1 и), Что В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ ОбЕСпечит наибольшую продольную подачу

Зпрод.наиь. Таким образом, величину равную отношению л 0и/Q, можно принять эа наибольший пРедел соотношениЯ $нр,д/An 1 ..

За наименьший предел указанного соотношения целесообразно принять величину, равную единице,.что будет соответствовать положению, когда за один оборот иглофрезы обрабатываемая поверхность переместится в продольном направлении на расстояние, равное длине L зоны контакта иглофрезы с обрабатываемой поверхностью, а это соответственно обеспечит наименьшую продольную подачу $прод.наим. При наибольшей продольной подаче достигается наибольшая площадь обработанной поверхности, но понижается качество и производительность обработки иэ-за проскальзывания проволочных элементов. по Обрабатываемой поверхности, а при наименьшей продольной подаче наоборот.

Рабочая поверхность ворса иглофрезы образуется, как правило, иэ проволочных элементов трех или четырех разных диаметров.

В качестве ворса иглофреэы применяется стальная углеродистая пружинная или стальная легированная пружинная проволока диаметром 0,50; 0,56; 0,60; 0,63; 0,70 мм.

Благодаря тому, что проволочные элементы ворса разного диаметра размещены на рабочей поверхности друг относительно друга хаотически, при этом скорость Относительного продольного перемещения обрабатываемой поверхности и частота вращения иглофрезы связаны определенным соотношением, обеспечивается раэноглубинное врезание проволочных

1755958

50 элементов в обрабатываемую поверхность, срезание металла в виде микростружки разной величины; что обусловливает формирование микрорельефа с образованием средневысотных неровностей профиля обработанной поверхности и в конечном йтоге повышает качество и производительность обработки, т.е. практически обеспечивается получистовое иглофрезерование.

Проволочные элементы большего диаметра dg внедряются в обрабатываемую поверхность металла на большую глубину h1 (фиг,2) и обеспечивают повышение производительности обработки, а проволочные элементы меньшего диаметра dz и бз внедряются в обрабатываемую поверхность на меньшую глубину hz и Ьз, срезают вершины неровностей профиля поверхности, образование проволочными элементами большего диаметра, обеспечивая формирование микрорельефа со средневысотными неровностями профиля и тем самым повышая качество обработки.

Полученный в результате обработки

"развитый" микрорельеф обработанной поверхности металла со средневысотными неровностями профиля обеспечивает повышение сил сцепления с материалом лакокрасочных покрытий за счет образования рациональной по величине площади контакта и тем самым повышает надежность и качество покрытия, Чрезмерно гладкая поверхность металла уменьшает площадь не.посредственного контакта с покрытием и

Тем самым снижает силу сцепления, а черезмерно высокая шероховатость может йонизить качество покрытия из-3а обнажения выступов неровностей профиля поверхности металла.

Данный способ иглофрезерования наиболее эффективен при удалении с поверхностей металлов .ржавчины неровностей глубины. Наличие у иглофрезы проволочных элементов разного диаметра, хаотически расположенных на рабочей поверхности, обеспечивает лучшие условия для удаления с обрабатываемой поверхности металла крупных и грубых ликвидов проволочными элементами большего диаметра и вычищение ржавчины из углублений и каверн проволочными элементами меньшего диаметра, При обработке металлов иглофрезой и удельным усилием, величина которого ниже или несколько выше предела текучести обрабатываемого металла, происходит зачистка обрабатываемой поверхности, при удельном усилии, величина которого находится s диапазоне от предела текучести до предела прочности при растяжении обрабатываемого металла или несколько выше, происходит зачистка и поверхностная пластическая деформация .обрабатываемого металла, при удельном усилии, величина которого выше предела прочности при растяжении обрабатываемого металла примерно в 1,6... 1,8 раза, происходит резание металла.

Для осуществления указанного способа обработки в режиме резания необходимо, чтобы твердость материала проволочных элементов ворса иглофрезы была выше твердости обрабатываемого металла примерно в 1.6...1,8 раза, соотношение свободной длины рабочих проволочных элементов и наименьшего радиуса инерции их поперечного сечения находилось в пределах

50...100, коэффициент плотности проволочного ворса находился в пределах

0,785...0,890.

Указанный способ иглофрезерования может быть применен для обработки цилиндрических деталей при соответствующей корректировке режимных параметров.

Предложенный способ получистового иглофрезерования металлов может найти широкое применение в машиностроении и металлообработке при выполнении операций механической очистки детааей на универсальных фрезерных и специальных зачистных станках, стационарных установках и передвижнь1х агрегатах.

Формула изобретения

Способ получистового иглофрезерования, при котором иглофрезу с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов разного диаметра вращают, прижимают с натягом к обрабатываемой поверхности и сообщают этой поверхности продольное перемещение, отл ича ю щи йся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки, проволочные элементы ворса разного диаметра размещены на рабочей поверхности относительно друг друга хаотически, при этом скорость относительного продольного перемещения обрабаты ваемой поверхности и частоту вращения иглофрезы определяют из выражения прод Dw где Зпрод — скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой поверхности, т.е. продольная подача, мм/мин; пи — частота вращения иглофрезы, мин

-1, 1755958

Составитель И. Гавриленко

Техред М.Моргентал Корректор T. Вашкович

Редактор Т. Куркова

Заказ 3042 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

L — величина относительного продольного перемещения обрабатываемой nosepхности за один оборот иглофрезы. соответствующая длине зоны контакта иглофрезы с поверхностью мм

D> — диаметр рабочей поверхности иг лофрезы, мм;

4 — длина дуги рабочего сектора проволочного ворса иглофрезы, мм.