Способ прерывистого торцового алмазно-абразивного шлифования

 

СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ТОРЦОВОГО АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ШЛИФОВАНИЯ, при котором шлифование осуществляют кругом с наклонными относительно оси инструмента канавками при подаче технологической жидкости в зону галифования , отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности путем обеспечения постоянного напора жидкости, берут круг с переменной глубиной канавок, максимальной у центра, а обработку ведут в режиме глубинного шлифования при S условии --- 254-2073, где S - продольная подача, мм/мин; t - глубина шлифования, мм. 9 оз О5 4ii (Х

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК аю (и) зсмк В 24 0 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ .Ф

6 ч 0 ъу, В ". ".. Я

73,,"„. - ц, йада д,, (21) 3580767/25-08 (22) 18.04.83 (46) 07.08.84. Бюл. ¹- 29 (72) Л.Х. Бадалян, В.И. Польшаков, А.С. Крохин и P.Ñ. Шахгильдянц (71) Северо-Кавказский ордена Дружбы

Народов горно-металлургический институт (53) 621.922.079(088.8) (56) 1. Патент CIA ¹ 1.956.781, 51-209, 1933 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ТОРЦОВОГО АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ШЛИФОВАНИЯ, при котором шлифование осуществляют кругом с наклонными относительно оси инструмента канавками при подаче технологической жидкости в зону шлифования, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения постоянного напора жидкости, берут круг с переменной глубиной канавок, максимальной у центра, а обработку ведут в режиме глубинного шлифования при

S условии --- = 254-2073 где S — npot

t дольная подача, мм/мин; t — глубина шлифования, мм.

1 1106

Изобретение относится к инструмен= тальному производству, а именно к способам прерывистого торцового глубинного алмазно-абразивного шлифования, предназначенным как для электроалмазно-абразивного, так и для алмазно-абразивного шлифования металлов, твердых сплавов и керамики. Способ прерывистого шлифования может быть использован на станках, пред- 10 назначенных для обработки торцом круга.

Известен способ, согласно которому при шлифовании торцом круга подачу технологической жидкости осуществляют через канавки шлифовального круга, наклонные к его радиусу ftj .

Однако для известного способа характерна низкая производительность шлифования, снижение которой обусловлено тем, что канавки в шлифовальном круге в периферийной части торцовой поверхности шлифовального слоя не выходят на пеРифеРию кРуга, в связи с этим полный эффект прерывистости по ширине круга за все время его эксплуатации не достигается, а также выполняют не на всю глубину шлифовального слоя и при износе его до поверхности дна канавки эффект преры30 вистости пропадает.

Кроме того, подача технологической жидкости в зазор между деталью и шлифовальным слоем незначительна, так =5 как линейный участок за канвкой, не выходящей на периферию, является поверхностью большого местного сопротивления, на которой теряется напор жидкости, а длина линейного участка по 40 мере износа круга меняется (круг изнашивается по линейному закону íà его периферийной части в зоне выхаживания и по нелинейному — в зоне врезания),следовательно, меняется давление

45 жидкости в зазоре, возникают вибрации и круг периодически плотно прижимается к детали или отжимается от нее, тем самым жидкость подается в зазор периодически и травление при электро-® абразивном (электроалмазном) шлифовании происходит не по всей поверхности детали, в связи с этим на поверхности детали, где не образовалось окисной пленки металла или твер-55

° дого сплава, возрастают силы резания и ухудшаются теплофизические параметры процесса резания, что отрицатель648 2 но сказывается на качестве обрабатываемой детали.

Целью изобретения является повышение производительности шлифования . путем создания условия прерывистости шлифования на всей рабочей поверхности постоянного эа время износа круга давления технологической жидкости в зазоре между обрабатываемым изделием и шлифовальным кругом.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу прерывистого торцового алмазно-абразивного шлифования, включающему подачу технологической жидкости в канавки шлифовального круга, наклонные к его радиусу, канавки выполяют с уменьшающейся глубиной от центра до периферии, при этом обработку ведут в режиме глубинного шлифования при

S условии

= 254-2073 где S — проЭ дольная подача мм/мин; t — глубина шлифования, мм.

Глубинное шлифование, как наиболее эффективное, характеризуется значительными силами резания. До 803 съема материала при данном процессе происходит во врезной периферийной части круга, где силы реза . я достигают своих наибольших значений. Здесь происходит наиболее интенсивное вырывание алмазных зерен из связки, что влечет за собой максимальный износ в этой части круга.

Профиль шлифовального круга изнашивается по сложному закону: по линейному — в зоне выхаживания и по нелинейному — в зоне врезания, причем соотношение длины зоны выхаживания к длине зоны врезания до 5.

Наивысшую экономичность шлифования при всем многообразии варьируемых продольных подач S и глубин шлифования удается достичь при условии — = 254-2073. При (254 неS S

t t линейный участок (" заборный конус") в зоне врезания круга не образуется и по мере срабатывания шлифовального слоя круга канавки с уменьшающейся глубиной от центра до периферии не выходит на периферию круга. Это не позволяет сохранить прерывистую поверхность круга до полного износа шлифовального слоя, поддерживать постоянный зазор, а следовательно, постоянное давление технологической жид1106648 кости между обрабатываемым иэделием и шлифовальным слоем, ведет к образованию сколов на периферийном участке.

При условии ) 2073 наблюдается

t резкое снижение качества обрабатываемых изделий: образование прижогов и трещин. В этом случае ухудшение теплофизики процесса и возрастание 111 колебаний вызываются черезмерно высокими силами резания.

На фиг. 1 изображен прерывистый шлифовальный круг, применяемый для осуществления способа; на фиг, 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4— схема, иллюстрирующая постоянный за время износа круга зазор между деталью и шлифовальным слоем; на 20 фиг. 5 — график зависимости фиксированных значений удельного расхода алмаза и интенсивности шлифования при разных соотношениях продольной подачи и глубины шлифования. 25

Способ шлифования осуществляется следующим образом.

Используют прерывистый торцовый шлифовальный круг, состоящий иэ корпуса 1, рабочего алмазно-абразивного слоя 2, в котором расположены канавки 3.

Технологическую жидкость через полый шпиндель подают на отражательный диск (не показаны), помещенный в выточке круга. Далее жидкость подают в канавки 3, которые выполняют с уменьшающейся глубиной от центра до периферии. уменьшение площади вертикального сечения канавки по длине 4> позволяет постепенно повышать скорость технологической жидкости вдоль канавки, следовательно, повышать скоростной напор.

Местное сопротивление в точке сопряжения С линейной поверхности канавки и нелинейного участка на периферии шлифовального круга незначительно, следовательно, незначитель- gg на и потеря напора.

Таким образом, подается постоянное за время износа круга количество технологической жидкости, следовательно имеет местр постоянное

Э

55 давление и высоконапорная струя улучшает охлаждение изделия и круга, хорошо вымывает шлам из зоны обработки, снижаются силы резания, устраняются вибрации круга и сколы.шлифовального слоя. Кроме того„ высоконапорная струя при электроалмазном (электро-абразивном) шлифовании приводит к образованию окисной пленки металла или твердого сплава.

Предлагаемым способом проводилось прерывистое шлифование режущих пластин из твердого сплава ТТ20К9 формы

2008-3012 чашечными алмазными прерывистыми кругами АПВ 350xtOx5 АСП 80/63 на связках МВ1 109 БП2и А2/100 одиР иаковой зернистости и концентрации с канавками с уменьшающейся глубиной от центра до периферии. Способ осуществляется на шлифовальном станке с вертикальным шпинделем ЧЕМ 10/12.

Параметры меняются в пределах: продольная подача стола — от 38 до

592 ммlмин, глубина шлифования — от

0,06 до 0,34 мм. Линейная скорость кругов равняется 23,35 м/с.

В качестве технологической жидкости используется раствор АВК-1 (ТНТСБО).

При осуществлении способа круги работают с хорошей самозатачиваемостью до полного износа. Анализ износа кругов показал, что нелинейный износ на периферийной части круга начал образовываться при соотношении продольной подачи S к глубине шлифоваS ния t(), равном 254. Начиная с

t этого соотношения, канавки с уменьшающейся глубиной от центра до периферии, выполненные на торце круга, всегда выходят на периферию круга, что позволяет сохранять прерывистую поверхность круга до полного износа шлифовального слоя, поддерживать постоянный зазор и постоянное давле ние технологической жидкости между обрабатываемым изделием и шлифовальным слоем.

При условии — ) 2073 обрабатыt ваемые пластины покрываются сеткой трещин и имеют прижоги, т.е. резко снижается качество обрабатываемых пластин.

Наиболее экономический режим шлифования, с точки зрения увеличения производительности и уменьшения расхода алмаза, наблюдается при

S=325 мм/мин, t=0,2 мм, т.е. — 1625.

1106648 d тельность на 50-607, удельный расход алмазов снижается на 20-30Х.

1 т

1 1—

4 ь о о о о С е о о о

o o o о о

o o o о о

0 O о о о ь а о о

Таким образом,. использование предлагаемого способа прерывистого ,торцового алмазно-абразивного шлифования позволяет за счет выполнения канавок шлифовального круга с умень- 5 шакнцейся глубиной от центра до периферии при глубинном шлифовании при соотношении продольной подачи к глубине шлифования от 254 до 2073 сохранять прерывистую поверхность круга 10 до полного износа шлифовального слоя и поддерживать постоянный зазор, а следовательно, и постоянное давление технологической жидкости между обрабатываемым изделием и шлифовальным кругом, это и повышает производительность шлифования.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить производиВ сравнении с известным устройством в предлагаемом повышается производительность шлифования в 2,5 раза, снижается удельный расход алмаза вследствие создания прерывистой тор1 цовой поверхности по всей ширине

l круга за время его износа, постоянных зазора и давления между иэделием и шлифовальным слоем; следовательно, лучше охлаждение изделия и круга, хорошее вымывание шлама из канавки высоконапорной струей технологической жидкости, а отсюда — снижение сил резания, отсутствие ударных нагрузок и сколов шлифовального слоя.

1106648 мм

0,45

О,f

0N, мм/мин

Я 100 50 N0 Л0 ИР 350 И00

Ряг. У

Заказ 5708/10 Тираж 737 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

Составитель В. Бобрин

Редактор Л. Гратилло Техред A.Áàáèíåö Корректор Г. Решетник