Способ шлифования деталей

 

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием и может быть использовано для плоской обработки различных деталей. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет устранения дефектов, возникающих при шлифовании. При реализации способа производят относительный дискретный разворот инструмента и детали на 90° после каждого прохода. Шлифование осуществляют при четном количестве проходов на режимах одинаковых для каждой пары проходов. Определяют изменение во времени параметров, характеризующих обрабатываемость материала и склонность его к возникновению дефектов шлифования, а шлифование осуществляют задавая величину глубины резания для каждой пары проходов, а также для последней пары проходов по соответствующим математическим формулам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 24 В 7 02 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM пРН ГННТ СССР

1 (61) 1117 191 (21) 1450068/31-08 (22) 29.06.88 (46) 15.03.90, юл. 11- )О (?1) Пермский политехнический институт (72) В.И,Свирщев и Л,1Э.Ковалев (53) 621. 923(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1117194, кл. В 24 В 1/00, 1983. (54) СПОСОБ ШЛИФОВА11ИЛ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке материалов шлифованием и может быть использовано для плоской обработки различных деталей. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием с помощью абразивного инструмента и может быть использовано для плоской обработки различных деталей на станках, оснащенных системами автоматического управления.

Цель изобретения — повышение производительности и качества обработки за счет устранения дефектов, возникающих при шлифовании.

Глубина (h, ) проникновения дефектов поверхностного слоя деталей при шлифовании однозначно определяется численным значением удельной мощности шлифования, зависящим от условий шлифования (режимов шлифования, состояния рабочей поверхности шлифовального круга, шлифуемого материала)., SUÄÄ1549724 А2

2 счет устранения дефектов, возникающих при шлифовании. При реализации способа производят относительный дискретный разворот инструмента и детали на о

90 после каждого прохода. Шпифование осуществляют при четном количестве проходов на режимах одинаковых для каждой пары проходов. Определяют изменение во времени параметров, характеризующих обрабатываемость материала и склонность его к возникновению дефектов шлифования, а шлифование осуществляют, задавая величину глубины резания для каждой пары. проходов, а также для последней пары проходов по соответствующим математическим формулам.

В общем случае выражение для h „может быть записано в виде

Ь„,„= С, V 8".T t, (1) где V — скорость перемещения детали;

S — поперечная подача при шлифовании;

Т вЂ” время шлифования;

t — глубина шлифования;

С,вхэ у,г,1; — постоянные коэдфициенты, Из указанных выше трех режимных параметров шлифования наиболее эффективно и точно можно управлять глубиной резания, которая для всех видов шлифования задается в направлении нормали к обрабатываемой поверхности.

3 этом же направлении производится оценка глубины проникновения дефектов при шлифовании, причем экспери1549724 д — X 2

gz 1

k ф

3-= )

c+k;+, 2(1

35.Ь;+Ы,E и

2+ ;

1 j д.

01 C+1-. j

45 д1 + Ы1Е1

1-1 (2+ы ) (1

c+k ментально установлено, что независимо от сочетания двух других режимных параметров шлифования h линейно нз » зависит от глубины резания. В связи с этим выражение (1) может быть записано в виде

В поверхностном слое обработанных . 10 деталей не возникает дефектов в случае выполнения на первом проходе следующего равенства

2t1 + 41(t 1 — Е,) = д,, (2)

15 где t — величина глубины резания на

1 первой паре проходов; й1 — величина припуска на шлифование перед 1-й парой проходов,. 20 ,)„- параметр, характеризующий склонность материала к возникновению дефектов шлифования на первой паре проходов, Е, — всличина глубины резания, 25 при которой не возникает дефектов шлифования на первой паре проходов, что будет соответствовать глубине резания на первой паре проходов.

Выполняя равенство (2) для каждой последующей пары проходов в предположении d; K; const, общее выражение для глубины резания на i-й паре проходов принимает вид:

Б процессе установившегося шлифования под действием нормальной составляющей силы резания происходит отжатие упругой системы станка на величину д„;, определяемую выражением

Величина д ;характеризует погрешность обработки при шлифовании и зависит от условий реализации процесса шлифования, жесткости упругой системы станка и режимов шлифования, 50

Дпя исключения погрешности, а следовательно, повышения производительности шлифования глубину резания на первой и i-й паре проходов следует задавать в соответствии с выражением 55

+ а(;Я

° (4) (2 + 4;).(1 — — — — )

c+k; а глубину резания на последней паре проходов определять из следующего выражения где t — величина глубины резания на последней паре проходов; ш — количество пар проходов; д — общий припуск на выполнение опер ации шлифования; — величина глубины резания

1 для i-й пары проходов (i = 1,,2,3...); д. — величина припуска на шлифо1 вание перед i-й парой проходов; величина глубины резания, при которой не возникает дефектов шлифования; ,(, — параметр, характеризующий склонность материала к возникновению дефектов ылифования на i-й паре проходов;

k — параметр, характеризующий обрабатываемость материала на х-й паре проходов, С вЂ” жесткость упругой системы станка в направлении нормали к шлифуемой поверхности, Задание глубины резания на каждой паре проходов в соответствии с выражением (4) позволяет после выполнения операции шлифования сохранить неизменным физико-механические показатели качества поверхностного слоя при максимальной производительности выполнения операции шлифования, Для осуществления способа съема припуска при шлифовании сначала экспериментально устанавливают зависимость параметров 1;; и o(. характеризующих обрабатываемость материала и склонность его к возникновению дефектов шлифования от условий реализации процесса шлифования.(характеристика абразивного инструмента и обрабатываемого материала, конструкция оснастки для закрепления инструмента, режимов шлифования, применение при обработке смазочно-охлаждающих жидкостей, времени шлифования и другие условия осуществления процесса шлифо5 15497 вания). Иетодика установления функциональной зависимости параметров k.

1 и ; от условий реализации процесса шлифования з аключается в проведении полного факторного эксперимента, пе5 ременными факторами при гроведении которого являются режимы и время шлифования, а фиксируемыми параметрами

11„(глубина проникновения дефектов шлифования) и а ; (отжатие упругой системы). Глубина измененного слоя определяется путем измерения на металлографическом микроскопе глубины дефектно-измененного слоя на протрав- 15 ленном шлифе, выполненном на торце образца, который применялся при проведении полного факторного эксперимента.

Определяется по формуле погрешность обработки д o = и i — t Ä; (где глубина р ез ания установленная

Ai

Э по лимбу станка; t <, — истинная глубина рез ания). Полученные функцио- 25 нальные зависимости для Ь„ и д„, позволяют получить функциональные зависимости для 1;. и,. от условий

1 шлифования, определить изменение в течение времени каждого последующего 30 прохода параметров 1, и d; и рассчитать их численные значения после окончания очередного прохода (путем подстановки в функциональные зависимости для 1:,. и di времени iÒ < (где — номер прохода; Т „ — время выполнения каждого прохода), Затем полученные зависимости для I; и 1.вводят в качестве исходной информации в систему автоматического управления глу- 4р биной резания по проходам, Задают вращение абразивному инструменту и перемещают относительно его обрабатываемую деталь, осуществляя съем припуска и после каждого прохода относи- 45 тельный дискретньш разворот инстру- мента и детали на 90, Л зависимости о от выбранных других режимных параметров, условий шлифования и времени выполнения каждого прохода, введенных в систему автоматического управления, исполнительный орган системы автоматического управления в процессе шлифования задает требуемую глубину

Резания на каждом проходе В пРоцес, се съема припуска системой ведется суммирование глубин резания по проходам и сопоставление с величиной снимаемого припуска, для определения и

24 6 задания глубины резания на последнем проходе.

Эксплуатационные испытания способа съема припуска при шлифовании в сравнении с известным проведены на плоскошлифовальном станке модели ЗГ71, оснащенном системой автоматического управления. 1цпифование производили кругом формы IIII250x75x25, имеющем характеристику 24Л25НСЩ 61(5 . ГЬтифовали плоские образцы размером 150"50"20, жестко закрепленные на столе станка, иэ стали 12" 2Н4Л (IIRCp GO ед.) на режимах: скорость .стола 12 м/мин, скорость круга 35 м/с, поперечная подача 2,4 мм/ход стола, шлифование производили без применения смазочно-охлаждающей жидкости, в обоих случаях снимали припуск д = 0,3 мм. При шлифовании по способу образцы закрепляли в делительное приспособление, ко торое после выполнения очередного прохода разворачивало образец на 90 (базовый вариант), Эффективность способа съема припуска при шлифовании в сравнении с базовым вариантом оценивали по выходным качественным показателям процесса (точность обработки, изменение микротвердости поверхностного споя образцов после съема припуска) и производительности процесса.

При обработке деталей по базовому вариайту для съема припуска на указанных режимах потребовалось 14 проходов с глубиной на каждом 0,03 мм, на что было затрачено 5,1 мин. Была обеспечена требуемая точность обработки и не было замечено изменения физико-механического состояния обработанной поверхности относительно исходного.

При шпифовании образцов по способу на съем припуска потребовалось 8 проходов, на что было затрачено

2,9 мин и аналогично базовому варианту не обнаружено изменения исходного физико †механическо состояния обработанной поверхности.

Формула изобретения

Способ шлифования деталей по авт.св. ¹ 1117194, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, глубину резания t для последней пары проходов выбирают по формуле

)549724

М

« » 2

)с Ф

t и

Ь)

2() а глубину резания t для предшествующих пар проходов — по формуле д1 + at. Е

t. (2 + at,.)() - — — . )

С+):;

Составитель A,Äðîçäåöêèé

Редактор П.Киштулинец Техред Л.Сердюкова Корректор Т,Палий

Тираж 605

Заказ 234

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 где m — количество пар проходов; — общий припуск на выполнение операции шлифования; параметр, характеризующий обрабатываемость материала на i-й паре проходов; жесткость упругой системы станка в направлении нормали к шлифуемой поверхности; величина припуска на шлифование перед i-й парой проходов (i = ),2,3...); параметр, характеризующий склонность материала к возникновению дефектов шлифования на i-й паре проходов, величина глубины резания, при которой не возникает дефектов шлифования.