Способ отделочной обработки

 

Изобретение относится к отделочной обработке и может быть использовано в различных отраслях машиностроения . Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет интенсификации исправления исходных погрешностей формы. В процессе обработки бруску сообщают вращение, возвратно-поступательное движение подачи и радиальные колебания по нормали к обрабатываемой поверхности . Совершая радиальные коле Изобретение относится к отделочной обработке заготовок абразивными брусками и может быть использовано в станкоинструментальной и металлообрабатывающей отраслях промышленности . Целью изобретения является повышение производительности обработки путем интенсификации исправления исходных погрешностей формы. При отделочной обработке деталей радиально колеблющимися брусками бания, бруски отслеживают изменение погрешностей формы и в местах ее наличия периодически соединяются с дополнительной массой за счет увеличения массы бруска. Максимальный съем металла обеспечивается во всех местах с погрешностью формы независимо от ее величины. При достижении бруском наибольшего из всех предьщущих радиальных перемещений, т.е. в местах, где погрешность формы уменьшилась ниже уровня ранее исправляемых значений или вообще отсутствует, от него отсоединяют дополнительную массу. В итоге производительность процесса резко падает до минимальных значений, обеспечивающих лишь устранение шероховатости предшествующих методов обработки. При зтом на каждом радиальном колебании после отрыва бруска от обрабатываемой поверхности его вновь соединяют с дополнительной массой и процесс обработки продолжается до полного исправления погрешностей формы. 3 ил. 10 производительность обработки изменяется за счет изменения зазора между бруском и деталью. При этом производительность регулируется плавно, в узком диапазоне и практически не меняется при незначительных колебаниях указанного зазора, что характерно для изменений значений зазора на величину исправляемых погрешностей формы. Присоединение к абразивному бруску дополнительной массы при радиаль (Л сд О5 а а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 В 24 В 35/00, 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4092349/31-08 (22) 19.05.86 (46) 30.01.89. Бюл. № 4 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина (72) В.Г. Евтухов, В.Н. Петренко и А. В. Гришкевич (53) 621. 923. 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1344587, кл. В 24 В 35/00, 1985. (54) СПОСОБ ОТДЕЛОЧ11ОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к отделочной обработке и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет интенсификации исправления исходных погрешностей формы.

В процессе обработки бруску сообщают вращение, возвратно-поступательное движение подачи и радиальные колебания по нормали к обрабатываемой поверхности. Совершая радиальные коле1

Изобретение относится к отделочной обработке заготовок абразивными брусками и может быть использовано в станкоинструментальной и металлообрабатывающей отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение производительности обработки путем интенсификации исправления исходных погрешностей формы.

При отделочной обработке деталей радиально колеблющимися брусками

„„SU„„1454666 А 1 бания, бруски отслеживают изменение погрешностей формы и в местах ее наличия периодически соединяются с дополнительной массой эа счет увеличения массы бруска. Максимальный съем металла обеспечивается во всех местах с погрешностью формы независимо от ее величины. При достижении бруском наибольшего из всех предыдущих радиальных перемещений, т.е. в местах, где погрешность формы уменьшилась ниже уровня ранее исправляемых значений или вообще отсутствует, от него отсоединяют дополнительную массу. В итоге производительность процесса резко падает до минимальных

Ф значений, обеспечивающих лишь ус т ранение шероховатости предшествующих методов обработки. При этом на каждом радиальном колебании после от- С рыва бруска от обрабатываемой поверхности его вновь соединяют с дополнительной массой и процесс обработки продолжается до полного исправления р погрешностей формы, 3 ил. Сн

2 производительность обработки изменяется за счет изменения зазора между бруском и деталью. При этом производительность регулируется плавно, в узком диапазоне и практически не меняется при незначительных колебаниях указанного зазора, что характерно для изменений значений зазора на величину исправляемых погрешностей формы.

Присоединение к абразивному бруску дополнительной массы при радиаль10

25

3 )Д нь|х колебаниях резко увеличивает знер гию соударения бруска с обрабатываемой поверхностью, что увеличивает глубину проникновения абразивных зе- . рен в металл и количество участвующих в резании зерен, т.е. значительно и независимо от изменения зазора возрастает производительность процесса.

В результате при обработке поверхностей брусок, первоначально соединенный с дополнительной массой и имеющий, таким образом, максимально возможную (оптимальную ) производительность процесса, отслеживает погрешность формы, интенсивно исправляя ее. Причем скорость исправления оди, накова как для больших, так и для малых погрешностей, так как скорость съема металла везде одинакова и равна оптимальному значению производительности процесса. В случае достижения радиально колеблющимся бруском наибольшего из предыдущих перемещений, т.е. в местах обнаружения бруском минимальной погрешности (припуска), когда размах его колебаний будет наибольшим, дополнительную массу от бруска отсоединяют, В этом месте резко снижается съем металла обеспечивая лишь устранеЭ ние шероховатости предшествующего метода обработки, При отводе же бруска от обрабатываемой поверхности (при радиальных колебаниях) его сразу опять соединяют с дополнительной массой и, если погрешность формы под бруском хоть немного возрастает (при перемещении бруска вдоль обрабатываемой поверхности вследствие вращения и возвратно-поступательного движения), что сразу фиксируется уменьшением величины его радиальных перемещений (размахов), то съем металла опять будет максимальным, .. Таким образом, во всех местах, где есть погрешность формы, съем металла будет одинаково максимальным, не зависящим от величины,поrрешности формы, а значит, возрастет и скорость ее исправления. Кроме того, в местах отсутствия погрешностей формы съем — минимально допустимый и за счет скачкообразного изменения производительности обработки от максимальных до минимальных значений, при этом возрастает также.интенсивность исправления погрешностей формы и снижаются припуски под обработку.

54666 4

В результате снижается трудоемкость и сокращается время обработки деталей, повышается ее точность. Когда же погрешность формы устраняется и дополнительная масса все время отсоединяется от абразивного Ьруска, процесс отделочной обработки прекращается.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации описываемого способа обработки, разрез; на фиг. 2 — схема исправления погрешностей формы; на фиг. 3 — график изменения производительности процесса радиально колеЬ лющихся брусков.

Экспериментальными исследованиями финишной обработки деталей радиально колеблющимися брусками по ударноциклической схеме микрорезания установлено, что при изменении зазора В между бруском и деталью от нуля до некоторых (оптимальных ) значений производительность процесса Q возрастает, а при дальнейшем увеличении зазора — снижается. Однако здесь сравнительно узок диапазон варьирования производительности процесса, несмотря на значительные изменения зазора, в результате чего колебания зазора в пределах исправляемых погрешностей формы практически не меняют производительность обработки. В связи с этим, соединяя абразивный брусок с дополнительной MaccoH m, т.е, увели чивая его массу, можно значительно увеличить энергию соударения системы инструмент-деталь и таким образом повысить глубину проникновения абразивных зерен в металл и количество участвующих в резании зерен, т.е, значительно повысить производительность процесса и довести ее до максимально возможной (оптимальной) величины О щ„, ограниченной механической прочностью бруска (кривая 1 на фиг.3 ).

Минимальное значение произвддительности Q „„ можно установить для абразивных брусков без дополнительной массы таким, чтобы лишь поддерживать процесс резания, устраняя шероховатость поверхности деталей после предшествующих методов обработки (кривая 2), существенно расширив диапазон изменения производительности обработки от О до .) Мим

За счет вращения и возвратно-поступательного движения подачи абразивному брянску 3 сообщают относительно

14546

20

50

5 обрабатываемой детали 4 скорость резания v и радиальные колебания v к по нормали к обрабатываемой поверхности (фиг. 2). На фиг ° 2 обрабатываемая поверхность детали 4 представ 5 лена в виде развертки наружного контура ее сечения в направлении скорости резания, а исправляемая погрешность задана кривой 5. В процессе обработки брусок 3 совершает радиальные колебания v с размахом 2А от исходной линии L-L гарантированно превышающим величину зазора В, чем и обеспечивается ударное взаимодейст- )5 вие системы инструмент-деталь. Перемещаясь вдоль кривой 5, брусок последовательно проходит положения 6, 7 и т.д., отслеживая контур исправляемой погрешности формы. В результате на участке обрабатываемой поверхности между точками 8 и 9 вследствие увеличения погрешности формы (припуск выше линии Н .-11 .) радиальные колеба1 1 ния бруска осуществляются с допол- 25 ннтельной массой, так как его радиальные перемещения 2А; меньше ранее зафиксированного размаха 2А „, ° Таким образом, на участке поверхности выше линии N;-N; происходит интенсив- 30 ный съем металла с максимальной производительностью „„ . На участке поверхности между точками 9 и 10 каждое последующее значение радиальных перемещений бруска больше предыдущего максимального значения 2А д„с и достигает своей наибольшей величины

2Ац„...+„в точке 10, поэтому на указанном участке дополнительная масса отсоединяется от бруска и съем 40 металла резко падает до своего минимального значения .1 „„. Но уже на участке между точками 10 и 11, где погрешность опять возрастает (припуск выше нового минимального уровня

И 1„ -Н;„ ), что фиксируется уменьшением размаха колебаний относительно наибольшего из предшествующих ради— альных перемещений 2А,д„ (; „1 на первом же радиальном колебании происходит соединение бруска с допойнительной массой, что приводит к увеличению его веса, и производительность процесса опять резко возрастает до максимума, производя интенсивное исправление погрешностей формы. Теперь уже интенсивный съем металла осуществляется на всех участках поверхности, где радиальные перемещения бруска меньше последнего максимального .его перемещения 2А „„,,,, т.е. выше линии N;, -И;,„ . Таким образом, процесс уменьшения и увеличения массы продолжается до тех пор, пока не произойдет полное исправление погрешностей формы, т.е. пока размах колебаний не достигнет своего последнего максимального радиального перемещения

2А „„,;,„ при повторном прохождении бруском вдоль всей обрабатываемой поверхности и не произойдет окончательного отсоединения дополнительной массы от бруска. При радиальных колебаниях с размахом, меньшим одного из предыдущих наибольших радиальных перемещений, дополнительная масса все это время связана с бруском. Когда же происходит радиальное перемещение бруска большее, чем наибольшее из предыдущих, то дополнительная масса отсоединяется от бруска на каждом радиальном колебании и вновь соединяется на каждом колебании после отрыва бруска от поверхности. Это позволяет осуществлять бруском активный контроль обрабатываемой поверхности и сразу реагировать на изменение погрешности формы изменением производительности и, значит, интенсифицировать процесс исправления.

На фиг. 1 представлен пример устройства, позволяющего осуществить работу бруска с дополнительной массой, которая увеличивает вес бруска, Для обработки поверхности 12 используется брусок 13, закрепленный на штоке 14 и соединенный с дополнительной массой 15 посредством клиньев 16, подпружиненных упругими элементами

17. Радиальные перемещения дополнительной массы 15 ограничиваются жестким упором 18. В процессе радиальных колебаний v когда радиальные перемещения бруска (размах) не превышают,, наибольшего из предыдущих его перемещений, дополнительная масса 15 совершает колебания совместно со штоком 14 и абразивным бруском 13, обеспечивая максимальные производительность и скорость исправления погрешностей формы. Если же радиальные перемещения бруска, а они ограничиваются соприкосновением с обрабатываемой поверхностью, достигли наибольшепо из всех предыдущих перемещений, то дополнительная масса останавливается упором 18, в то время как брусок 13

7 14 со штоком 14 и клиньями 16 проскальзывает дальше до удара об обрабатываемую поверхность, сжимая пружины

17. В итоге — минимальные производительность и скорость исправления, При возврате бруска, т.е. в момент его отрь1ва от обрабатываемой поверхности, подпружиненные клинья 16 при

,îápàòíîè движении штока 14 захватывают с собой дополнительную массу 15 и процесс повторяется. В результате местах увеличения радиальных пеФ емещений бруска 13 со штоком 14, оторое происходит под воздействием уменьшающейся погрешности формы,, дополнительная масса 15 отслеживает это перемещение, фиксируясь (закрепляясь) на штоке 14 при помощи клиньев 16, и теи самым управляет изменением производительности процесса и интенсивностью исправления погрешностей фор мы.

При этом в движении к обрабатывае— мой поверхности участвуют соединенные ,с бруском детали привода, общая мас,: са которых составляет 7-12 масс самого бруска (при массе бруска 150 г масса постоянно соединенных с ням деталей составляет в среднем 1,5 кг).

11асеа деталей, постоянно соединенных с бруском составляет 2-4 массы бруска, а присоединяемая масса — до

10 масс бруска. Скорость резания выбирается в пределах 90-1?0 м/мин., Частота радиальных колебаний 2025 Гц, амплитуда колебаний 1,8-2 мм, величина отведения бруска от обрабатываемой поверхности 0,8-1 мм. Ради54666 альная скорость при таких режимах обработки составляет 0,2-0,3 м/с.

Таким образом, исправление погрешностей формы происходит независимо от их величины с максимальной производительностью процесса, а значит, более интенсивно. С другой стороны, за счет резкого изменения производительности от максимальных (в местах с погрешностями формы) до минимальных (в местах ее отсутствия) значений снижаются снимаемые припуски под исправление таких погрешностей

15 формы и, значит, интенсифицируется процесс их исправления, сокращается время на обработку деталей.

Ф о р м у л а и з обретения

Способ отделочной обработки, при котором детали и абразивному бруску сообщают относительные вращательное и возвратно-поступательное движения, а бруску — радиальные колебания в

25 направле, нормальном поверхности детали, при котором в конце каждого ударпого контакта с деталью брусок прижимают к обрабатываемой поверхности, а амплитуду радиальных коле30 ба пьй изменяют во времени по периоди-:еекому затухающему закону, о т .— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, массу абразивного бруска увеличивают в момент отрыва от обра33 батываемой поверхности, а уменьшают ее в момент достижения бруском наибольшего из предыдущих радиальных перемещений.

1454666

Р

ФР8. Я, Составитель А. Дроздецкий

Редактор А, Маковская Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар

Заказ 7393/21 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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