Способ полирования

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3445245/25-08 (22) 01.06.82 (46) 07.03.86. Бюл. № 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлйфования и СевероЗападный заочный политехнический институт (72) Б. Н. Ардашников, Б. И. Никулкин, Г. М. Ковальзон, 3. И. Кремень и В. А. Кусков (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 689823, кл. В 24 D 5/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками из си„„SU„„1215954 А (д) 4 В 24 В 29/00//В 24 D 13/02 заля, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, в присутствии абразива, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, на оправке под тем же углом дополнительно размещают диски из хлопчатобумажной ткани, чередующиеся с дисками из сизаля при условии охвата их по торцам, причем диаметрально противоположные участки периферии диска из хлопчатобумажной ткани равны по высоте диску из сизаля, при этом соотношение скорости продольной подачи детали и скорости осевых колебаний периферии рабочей поверхности дисков выбирают в диапазоне

0,66 — 1,0.

1215954

Изобретение относится к абразивной обработке.

Целью изобретения является повышение производительноси и качества полирования.

Вследствие перекрестного движения полирующей основы каждого из дисков интенсифицируется процесс удаления материала детали и уменьшается исходная высота микронеровностей, а также периодическое изменение направления движения волокон разных материалов полирующей основы дисков и силы трения в зоне контакта круга и обрабатываемой детали вдоль оси вращения круга создает нестационарность характеристик трения в плоскости обработки, за счет чего повышается виброустойчивость процесса полирования и уменьшается износ круга и шероховатость обрабатываемой поверхности.

На фиг. 1 показан сборный полировальный круг, составленный из трех рабочих дисков; на фиг. 2 — то же, составленный из пяти рабочих дисков; на фиг. 3 — то же, составленный из нескольких групп дисков.

Рабочие диски 1 выполнены из мягкой хлопчатобумажной ткани, например из палаточной ткани. Рабочий диск 2 выполнен из сизалевой ткани, коэффициент жесткости которой превышает в 20 — 30 раз коэффициент жесткости хлопчатобумажной ткани. Диски 1 и 2 из разных материалов выполнены одинаковой высоты, а в другом варианте диски 2 из сизаля могут иметь высоту h меньше высоты ht дисков 1 из хлопчатобумажной палаточной ткани. Например, диски

1 имеют высоту ht 20 мм, диски 2 — высоту

hz 18 мм, а их диаметр D 300 мм.

Полировальные диски 1 и 2 устанавливают на цилиндрической оправке без зазора с совмещением торцов и диски наклоняют под одинаковым углом к плоскости вращения. Оправку выполняют в виде планшайбы с наклоненными фланцами, которыми сжимают диски в направлении оси круга. При этом диаметрально противоположные участки периферии рабочей поверхности дисков 1 и 2 смещают в направлении оси круга на величину, равную высоте

hq диска из сизалевой ткани. Диски 1 и 2 из хлопчатобумажной и сизалевой ткани размещают на оправке в порядке их чередования таким образом, что диски 2 из сизаля охва.. тывают пр торцам дисками 1 из хлопчатобумажной ткани. При этом сборный полировальный круг составляют из нечетного количества рабочих дисков, например из трех дисков (фиг. 1), из пяти (фиг. 2) и т.д., или круг может составляться из отдельных групп дисков 1 и 2 (фиг. 3).

Радиальная жесткость дисков 1 и 2 зависит от жесткости материала сизалевого и хлопчатобумажного полотна, толщины и количества слоев материала в диске, типа укладки слоев ткани в диске (по утку, по основе или под углом 45 утка и основы) н степени осевого обжатия рабочих дисков ин5 !

55 струмента. В сборном полировальном круге радиальная жесткость дисков из сизаля не превышает более чем в три раза жесткость дисков из хлопчатобумажной ткани.

Общее количество дисков и высоту сборного полировального круга выбирают в зависимости от ширины полируемой детали и возможности оборудования.

Сущность способа состоит в следующем.

Сборному полировальному кругу сообщают вращение с частотой со и окружной скоростью V„t„а детали — продольную подачу в плоскости вращения круга со скоростью Ч», например, со скоростями V t

20 — 30 м/с, Ч 8 — 15 м/мин. Рабочую поверхность сборного полировальногo круга сближают с поверхностью обрабатываемой детали и в зону обработки подают абразивную пасту. Между кругом и деталью создают давление, например, с усилием при::--:яма круга 15 кгс, и площадку контакта в направлении вектора скорости подачи, которая превышает более чем в три раза высоту

hp диска 2 из сизалевой ткани. При одинаковой величине радиальной контактной деформации рабочих дисков 1 и 2, из сизаля и хлопчатобумажной ткани создают различное давление дисков 1 и 2 по ширине обрабатываемой детали, которое прямо пропорционально жесткости рабочих дисков из сизаля и хлопчатобумажной ткани.

В момент продольной подачи детали со скоростью V» и вращения сборного круга со скоростью Чкр перемещают периферию рабочих поверхностей наклоненных дисков 1 и 2 относительно детали в плоскости обработки в тангенциальном направлении и в направлении оси вращения круга, т.е. по ширине детали с максимальной скоростью осевых колебаний Vp = — сой, где h — сме2 щение диаметрально противоположных участков периферии рабочей поверхности наклоненных дисков в направлении оси круга, равное высоте hp диска из сизаля. При этом в связи с различной жесткостью дисков 1 и 2 и их одинаковой величиной контактной деформации периодически изменяют в течение каждого оборота круга давление полирующей основы дисков на деталь в плоскости обработки в тангенциальном и осевом направлении.

Периодическое изменение давления в плоскости обработки осуществляют под углом 45 — 60 к вектору скорости подачи, вел ичи на которого оп редел яется соотношением скорости продольной подачи детали и скорости Vp осевых перемещений. Скорость

Vp зависит от скорости Чч круга, определяемой диаметром D и частотой ь вращения круга, и величины осевого смещения

hq диаметрально противоположных участков периферии рабочей поверхности наклоненных дисков, т.е.

ЧО = — — Й2 °

y„

2 ЯГD

В процессе полирования сборным полировальным кругом, у которого рабочий диск

1215954

2 из сизаля имеет высоту hz, равную или меньшую высоты дисков hi из хлопчатобумажной ткани, а осевое смещение диаметрально противоположных участков периферии рабочей поверхности наклоненных дисков равно высоте h> диска из сизаля, а его торцы охвачены дисками 1 из хлопчатобумажной ткани, площадка контакта детали с периферией диска из сизаля полностью перекрывается последующим контактом полирующей основы дисков из хлопчатобу- 10 мажной ткани. При этом в течение каждого оборота круга давление в плоскости обработки изменяют на полной ширине площадки контакта дисков 1 и 2 с деталью и на полируемой поверхности создают равномерную высоту шероховатости и однотонный внешний вид. При наклоне торцов дисков относительно плоскости вращения, при котором осевое смещение диаметрально противоположных участков периферии рабочей поверхности дисков превышает высоту hg диска

2 из сизаля, на полировальной поверхности детали остаются участки, не охваченные контактом периферии полирующей основы диска 2 в течение одного оборота круга. В этом случае на полируемой поверхности образу. ется немонотонный отте- 25 нок в виде чередующихся полос с разным направлением полировочных рисок и высотой шероховатости по ширине детали.

С целью образования на полируемой поверхности детали декоративного рисунка в виде полос с монотонным оттенком сборный полировочный круг (фиг. 3) набран из отделочных групп рабочих дисков 1 и 2 из сизалевой и хлопчатобумажной ткани.

Механизм полирования сборным полировальным кругом включает в себя плас- тические деформации материала на поверхности детали под воздействием слоев ткани полирующей основы дисков l и 2 и свободного абразива, который вводится в зону обработки и размещается преимущественно между слоями ткани. 40

В момент контакта обрабатываемой детали с периферией рабочего диска 2 из сизаля, имеющего более высокую радиальную жесткость, чем диск из хлопчатобумажной ткани, периодически изменяют траекторию движения слоев ткани и свободного 45 абразива в плоскости обработки. При этом за каждый оборот круга создают повышенное и переменное в плоскости обработки давление на .авободный абразив и деталь под углом к вектору скорости подачи детали.

Высокое удельное давление интенсифицирует пластические деформации, удаление материала и сглаживание микронеровностей на обрабатываемой поверхности. При этом максимальный съем материала и интенсивное уменьшение шероховатости на обрабатываемой поверхности обеспечивается, когда соотношение скорости V> подачи детали и максимальной скорости осевых колебаний находится в диапазоне 0,66 — 1,0. В этих случаях перекрестное движение слоев ткани не превышает угол 45 — 60 между вектором скорости подачи и осью вращения круга.

В результате износа круга и уменьшения

его диаметра до двух раз уменьшается смещение диаметрально противоположных участков периферии поверхности наклоненных дисков в направлении оси круга и уменьшается скорость Vo осевых колебаний.

При этом повышается соотношение скорости

Чл и Vp от 0,66 до 1,О.

В момент последующего движения на этом же участке детали полирующей основы диска 1 из более мягкой хлопчатобумажной ткани в течение следующей половины оборота круга изменяется траектория движения волокон слоев ткани и размещенного между ними свободного абразива, уменьшается их удельное давление на деталь и сглаживается микрорельеф обрабатываемой поверхности. При этом, вследствие перекрестного движения полирующей основы каждого из рабочих дисков 1 и 2 и введенного между слоями ткани свободного абразива и периодического изменения давления в плоскости обработки, интенсифицируется съем материала, уменьшается исходная высота микронеровностей и улучшается декоративный вид полируемой поверхности.

Вследствие последовательного перекрестного движения полирующей основы рабочих дисков из жесткой сизалевой ткани, охватываемых дисками из мягкой хлопчатобумажной ткани, и периодического изменения давления в плоскости обработки создаются условия для совмещения операций предварительного и тонкого пол и рован ия, т.е. повышается производительность и одновременно обеспечивается улучшение качества обрабатываемой поверхности. Причем максимальный эффект обеспечивается, когда соотношение скорости V подачи детали и скорости осевых колебаний находится в диапазоне 0,66 — 1,0. С другой стороны, периодическое изменение давления в плоскости обработки сопровождается изменением силы трения во времени и в плоскости обработки и формируется нестационарная структура характеристики силы трения. При этом повышается устойчивость процесса полирования за счет подавления автоколебаний и уменьшается износ круга и улучшается качество обрабатываемой поверхности. Причем полное подавление автоколебаний обеспечивается, когда соотношение скорости Чд подачи детали и скорости осевых колебаний находится в диапазоне 0,66 — 1,0.

В процессе полирования сборным полировальным кругом (фиг. 3), набранным из отдельных групп дисков 1 и 2 из разных материалов, на обрабатываемой поверхности образуется декоративный рисунок в виде полос с разной монотонностью оттенка, причем ширина полос зависит от количества дисков в каждой группе.

1215954

1 1 7 !

Редактор П. Коссей

Заказ 941/17

ВН

Составитель Л. СеРге ектор A ()5РУчаР

Техред И.. Верес КОРР

Подписно.е

Тираж комитета СССР

ИИПИ Государственного комитета и открытий по делам зобреений — 35, Раушская на ., д.

113035, Москва, Ж вЂ” 35, у

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул.