Способ абразивной обработки
!
1: с, <,764942
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 01. 03. 78 (21) 2584301/25-08
В 24 В 1/00 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий (23} Приоритет
Опубликовано 230980. Бюллетень ¹ 35
Дата опубликования описания 24, 09. 80 (53) УДК 621. 924..3(088.8) (72) Автор изобретения
Ю.M. Ермаков (71) Заявитель
Всесоюзный заочный машиностроительный институт (54) СПОСОБ АБРАЗИВНОИ ОБРАБОТКИ
Изобретение касается абразивной обработки деталей в металлообрабатывающей промышленности.
Известен способ абразивной обработки, при котором детали сообщают поступательное перемещение относительно шлифовального круга, а вращающе-, муся шлифовальному кругу — радиальную подачу. Способ характеризуется многократным (в 100 и более раз) 10 превышением скорости вращения шлифовального круга, определяющей скорость резания, над скоростью постулательного перемещения j1j .
Такое соотношение скоростей, в особенности при плоском шлифовании ухудшает отвод стружки от режущих зерен шлифовального круга, ускоряет его засаливаемость ° Особенно опасно это явление при обработке вязких и цветных материалов. В итоге резко возрастает число правок и уменьшается съем металла в единицу времени. т5
Цель изобретения — повышение эффективности съема материала при увеличе" нии стойкости шлифовального круга.
Это достигается тем, что скорость поступательного перемещения детали выбирают соизмеримой или равной ско- 30 рости вращения шлифовапьного круга при встречном их направлении.
На фиг. 1 дана схема осуществления способа при поступательном перемещении плоской детали по круговой траектории; на фиг. 2 — траектория движения абразивных зерен при плоском шлифовании.
Детали 1 в виде плоского кольца сообщают угловую скоростьы9 по круговой траектории, что соответствует средней скорости на среднем радиусе
r кольца шириной В. Шлифовальный круг
2 установлен периферией параллельно торцовой поверхности детали 1 и вращается с частотойи3к, обеспечивающей в зоне контакта с деталью скорость
Vg, протиВоположно направленную к скорости детали Vg. Скорость вращения круга Ч„соиэйерима или равна скорости поступательного перемещения детали Чс. Абсолютного равенства не может быть из-эа практических условий шлифования: переменная скорость по ширине детали из-за переменного радиуса, колебание частот вращения деталим7 и кругак2к, вызываемое кинематическими погрешностями и силовым нагружением приводов. Для съема припуска по глубине детали
764942 шлифовальному кругу 2 сообщают радиальную подачу S на деталь.
Уравнение траектории движения зерна 3 - трахоиды
1 R ° sin (g + R yjg
Y и ° cos(р + Я/К (1) где . - текущий угол поворота зерна
К вЂ” рациус расположения зерназ к К
V< соотношение скоростей. При известном шаге Р между зернами число зерен на периферии круга рав- 10 но m . Тогда сдвиг траекторий зерен относительно друг друга равен ьг - Z< + 1 - г, - -((2) Толщина среза одним зерном определяется в сечении, нормальном к траек- l$ торин относительного движения — трахоиде, иэ криволинейного треугольника с прямым углом в точке A (см. фиг.ф . е.:аА2 ° sin ((p- p4 ) (3) где pi — угол подъема трахоиды от- щ носительно окружности радиуса й.
Иэ плана скоростей в точке А по теореме синусов определяется
Vg
S 25 где Ч вЂ” реэультируюшая скорость в точке А по теореме косинусов Ч (5) Исходя из этого скорость поступа,тельного перемещения детали согласно предлагаемому способу выбирают, Соизмеримой или равной скорости вращения шлифовального круга, т.е. 16К410. Кй (7) * (Ч Чмакс к д е„=я(ч,+ч „.) Для малых глубин резания, соответствующих радиальной подаче круга порядка S = 0,01 - 0,05 мм на ход детали с достаточной точностью, Ч - Ч + Ч„ Я5 Подставляя дайное значение результирующей скорости в формулу (4),выражая отношение скоростей через коэффициент К, после преобразований определяется в ;@40 Подставляя в формулу (3) значение (ц, а также параметр (2) после преобразований с достаточной точностью получается P.q 2Q R(p К+ m(k+ 3) Максимальная толщина среза снимается при выходе зерна иэ контакта с деталью на угле ум „ соответствующем припуску t S 2t t 50 sinЧмсикс р R2 и" q макс "II р, ® Режим абразивной обработки характеризуется объемом срезаемого материа" ла в единицу времени. Для его определения помимо толщины среда необхо- M димо знать длину контакта абразив-. ного зерна с деталью. Длина контакта tкскладывается из дуги поворота абразивного зерна на Угле вРезаниЯ У и Угле выхода ф:,„ в, 40 иэ детали и относительного поступательного перемещения эа угол контакта вщ„© 4 1 Угол вре"-.àíèÿ g, соответствует поступательному перемещению круга относительно детали z = К н Подставляя данное значение 2 в уравнение (1), получим после преобразования к з пср +(p К- ni Решение данного трансцендентного уравнения: и Ч = 2Кm Ошибка не превышает ЗЪ при значео нии, до 30, что вполне соответствует припуску на абразивную обработку. Подставляя значения (p и (pма„с в формулы (l6) и (7) определяют длину контакта абразивного зерн:1: / \ р.,=I4ãêñ — ) (—,) ц Объем срезаемого металла абразивным зерном равен : V - „.b.È„ Средняя толщийа среза равна половине максимальной по формуле (5): макс к кЧмакс ii/42й6 а (9) Р g n,(К+П Подставляя значения (8) и (9) в формулу объема получают: b9 ЯЯ7 / Я R1 v- 1,Г2Я. 1 (10) ФК Ке Анализ зависимостей (10), (9) и (8) показывает, что с ростом отношения скорости инструмента к скорости поступательного перемещения (К) объем срезаемого материала, толщина среза и длина контакта абразивного зерна уменьшаются не в одинаковой степени. Так при m>1000 объем срезаемого металла уменьшается почти прямо пропорционально с увеличением К, аналогично изменяется и толщина среза при ЭЬ10. Но при К ).0 толщина среза уменьшается в 5-8 раз меньше, чем объем срезаемого металла. A длина контакта Р с увеличением К>1 уменьшается незначительно и тем меньше, чем больше К. При увеличении в 100 раз отношения скорости шлифовального круга к скорости поступательного перемещения всего в 2,5 раза и в дальнейшем почти не уменьшается, стремясь к. своему пределу: 5 4 tn ° 0, = тГ2 и t К вЂ” с э Следовательно, уменьшение объема срезаемого металла с увеличением КМО происходит за счет уменьшения толщины среза, которая s своем пре" деле стремится к нулю. 764942 Формула изобретения Фиг. 1 Фаг.2 СОставитель С. Ухорский Редакто М. Рогова Техред Н.Барадулина Корректор Ю.Макаренко Заказ 6402 13 Тираж 943 Подписное ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый способ позволяет повысить стойкость шлифовального круга и эффективность съема материала. Способ абразивной ббработки, при котором детали сообщают поступательное перемещение относительно шлифовального круга, а вращающемуся шлн фовальному кругу сообщают радиальную подачу, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаения эффективности съема материала при увеличении стойкости шлифовального круга, скорость поступательного перемещения детали выбирают соизмеримой или равной скорости вращения шлифовального круга при встречном их направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 237623, кл. В 24 В 1/00, 1969.
