Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании

 

Изобретение относится к области технологии абразивной обработки и может найти применение в технологических процессах шлифования, в том числе поверхностей двойной кривизны, например рабочих поверхностей турбинных лопаток. Сущность изобретения: при шлифовании усилие прижима ленты роликом периодически изменяют , определяют изменения интенсивности съема, соответствующее периодическим изменениям усилий прижима в заданные промежутки времени, затем на полученном графике интенсивности сьема определяют величины заданной интенсивности съема и по ним определяют на графике изменения усилия прижима искомые точки, соответствующие точкам заданной интенсивности съема металла. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Al (я)з В 24 В 21/16, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, r

° » (21) 4802337/08 (22) 14.03.90 (46) 30.06.93. Бюл. N- 24 (71) Ленинградский институт машиностроения (ВТУЗ-ММЗ) (72) В.Г.Юрьев (56) Паньков Л;А, и др. Ленточное шлифование высокопрочных материалов. М„1978, с.115-118. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ

ПРИЖИМА АБРАЗИВНОЙ ЛЕНТЫ ПРИ

ШЛИФОВАНИИ (57) Изобретение относится к области технологии абразивной обработки и может найти применение в технологических процессах

Изобретение относится к области технологии абразивной обработки и может найти применение в технологических процессах шлифования, в т.ч. поверхностей двойной кривизны, например, рабочих поверхностей турбинных лопаток.

Цель изобретения — повышение производительности обработки и определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании.

По сравнению с прототипом заявляемые способ обладает существенным отличием, так как его использование позволяет решить новую техническую задачу — определять требуемую закономерность изменения усилия прижима ленты в широком диапазоне интенсивностей съема материала с высокой производительностью.

По сравнению с аналогом предлагаемое техническое решение позволяет резко увеличить точность обработки за счет физически

„„5Ц ÄÄ 1824291 шлифования, в том числе поверхностей двойной кривизны, например рабочих поверхностей турбинных лопаток. Сущность изобретения: при шлифовании усилие прижима ленты роликом периодически изменяют, определяют изменения интенсивности съема, соответствующее периодическим изменениям усилий прижима в заданные промежутки времени, затем на полученном графике интенсивности съема определяют величины заданной интенсивности съема и по ним определяют на графике изменения усилия прижима искомые точки, соответствующие точкам заданной интенсивности съема металла. 2 ил, правильного изменения усилия прижима ленты с течением времени обработки.

На фиг.1 представлена схема врезного шлифования образца, где 1 — шлифуемый образец прямоугольного сечения, 2 — контактный ролик ленточно-шлифовального станка, 3 — абразивная лента:

Vð — скорость движения радиальной подачи. выполняемая режущей поверхностью абразивной ленты 3 вместе с контактным роликом 2 вдоль оси образца 1: P — усилие прижима абразивной ленты к образцу 1 (радиальная составляющая силы резания); а,Ь вЂ” размеры (толщина и ширина) образца прямоугольного сечения:  — ширина ленты, равная ширине шлифования при о6работке с продольным движением подачи.

На фиг.2 приведены следующие графики: а) график изменения усилий прижима. т.е, радиальной составляющей силы резания РУ и приведенной (к единице ширины участвующей в шлифовании абразивной

1824291 ленты) радиальной составляющей силы резания Py (при этом Py = b.Py*) в зависимости от времени обработки образца Х; б) график изменения скорости радиального движения подачи Чр режущей поверхности абразивной ленты вместе с контактным роликом вдоль оси в зависимости от времени обработки т; в) график изменения интенсивности (скорости) сьема металла, приведенной к единице ширины ленты, участвующей в шлифовании, 0* в зависимости от времени обработки т(при шлифовании образца обычно Ь < В).

На графиках фиг.2 тонкими линиями также показано следующее: 4 — кривая изменения Ру и Py* при обработке с заданной минимальной приведенной интенсивностью (скорость) сьема металла Омил* в.",ависимостй от т: 5 — граница предельно допустимой силы резания Румакс (или

Py

VpM<>< (соответствУет ами *); S — кРиваЯ изменения приведенной интенсивности сьема металла при обработке с предельно допустимой составляющей силой резания

Румзкс, 9 — граница минимальной приведенной интенсивности сьема металла амин*;

10 — требуемая приведенная интенсивность (скорость) съема металла QT* (пример конкретного использования полученных зависимостей) — в общем случае может быть произвольной кривой; 11 — пример требуемой закономерности изменения приведенного усилия прижима лента Ру* в зависимости от т (для заданной величины а,*).

Для определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании производится врезное шлифование образца 1, к которому посредством контактного ролика

2 прижимается движущаяся со скоростью резания абразивная лента 3 (фиг.1). При сошлифовывании металла образца 1 режущая поверхность ленты 3 вместе с контактным роликом 2 перемещается вниз вдоль оси образца со скоростью Vp, которая представляет собой скорость радиального движения подачи. Увеличениеусилия прижима Руленты к образцу приводит к увеличению скорости Vp и наоборот. Интенсивность съема материала, приведенную к единице ширины шлифования Q*, определяют перемножая величины Vp и а, 50

О+=à Vp(t)

Следует заметить, что закон изменения Ру может поддерживаться не обязательно весьма точно, а только приблизительно, Это не приводит к существенным погрешностям и искажениям, так как значения Py*(т) и

Vp(t) фиксируются одновременно. Полученные таким способом зависимости (аналогичные изображенным на фиг.2) могут быть использованы для определения требуемой закономерности изменения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании, Для

При обработке образца 1 изменяют, периодически увеличивая и уменьшая в заданные промежутки времени (с определенной частотой) по некоторому наперед эаданно5 му закону, усилие прижима Ру ленты 3 (фиг.2а). На фиг.2а показан пример периодического изменения Ру по линейным зависимостям от времени обработки

Возможны многие другие законы периоди10 ческого изменения Ру, например, синусоидальный, экспоненциальный, ступенчатый, их сочетание и др. При изменении Ру ее значение обычно ограничивается некоторой максимальной величиной Румакс, превышение которой не возможно или недопустимо.

Если Ру постоянно и принимает значение

Румакс то значение Vp будет изменяться по кривой 6 (рис.26) и, соответственно, О* по кривой 8 (фиг.26). С увеличением или снижением Ру (фиг.2а) соответственно увеличивается или снижается Vp (фиг.26) и О*(фиг.2в).

При этом для исключения экономически нецелесообразных значений приведенных интенсивностей съема Q* этот параметр

25 может быть ограничен снизу значением амин+ (рис.26). Этой величине будет соответствовать значение VpMgq(pic,2в). При уменьшении Ру по заданному закону одновременно контролируется значение Vp, 30 при достижении которым величины Vpww силу прижима Ру начинают увеличивать. На фиг.2а кривая 4 дает представленйе о том, как должна изменяться Ру с течением времени, если поддерживается минимальная

35 интенсивность съема металла Genic* (при поддерживании Нрмин), При изменении усилия прижима Ру по заданному закону одновременно фиксируются (желательно в одни и те же момента

40 времени при дискретном отсчете) реальные .значения Ру*(т) и V p(t ). Затем по зафиксированной величине Vp(t ) определяется приведенная к единице ширины шлифования интенсивность сьема металла Q* по

45 формуле

1&24291 этой цели необходимо знать заданную(требуемую) приведенную интенсивность (скорость) съема металла в процессе реального шлифования (с продольной и поперечной подачами). Она определяется из формулы:

* t $0 ЧЬ

К В (2) К В * "*

Затем уравнение (3) решается относительно Ру*, т.е, находится функция где t- снимаемый припуск (глубина шлифования);

Sn - поперечная подача;

Чз — скорость продольной подачи;

К вЂ” коэффициент равный отношению интенсивности съема металла при обработке с продольной подачей и при врезном шлифовании (при прочих равных условиях);

8 — ширина шлифования (равна ширине ленты).

В дальнейшем, если использовать полученные в экспериментах графические изображения (в т,ч. записанные непосредственно на одну осциллограмму значения Py(t), Vp(t), то можно поступить так. На графике изменения приведенной интенсивности съема металла (фиг.2а) наносится графическое иэображение заданной величины От*(в нашем случае будем считать

От* const). Точкам пересечения графического изображения Qt* с графическим изображением О*(т ) (фиг,2в) соответствуют искомые точки на зависимости Ру*(r ) (фиг.2а). Соединив полученные точки плавной кривой 11, получим искомую закономерность изменения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании. Очевидно, что для повышения точности такой закономерности требуется увеличивать число точек, через которые она проводится, что достигается уменьшением периода изменения Ру.

Если производится математическая обработка результатов таких экспериментов, например, путем аппроксимации полученных данных, то вначале находят зависимость О*(t;Py*). Она дает представление о том, как изменяется приведенная интенсивность съема металла при обработке данной абразивной лентой в зависимости от времени обработки T:и усилия прижима Ру*. Далее приравнивается требуемая приведенная интенсивность(2) с найденной выше:

10

Обработка производилась на режимах: скорость шлифования 27 м/с, V = 8 м/мин.

Яг, = 1,5 мм/ход. Использовалась абразивная лента Z 80 ф. "Norton" с размерами

20 40х3500 мм. СОЖ вЂ” 5%-ный раствор эмуль25

= 60 мм /(мл1.мин) з

Py*(t,Л,Ял V,B,К), Для каждого iioiii petiioro случая реальной обработки в найденную функцию подставляется требуемые значения величин и определяется искомая закономерность изменения приведенного усилия прижима ленты Py+(t ). Для получ»ния значения усилия прижима, которое должно быть отработано станком, необходимо найденную величину Ру+(t ) умножить на ширину ленты В (фиг.1).

Пример реализации способа.

При безразмерном ленточном шлифовании наружного профиля турбинной лопаткой К-,300-24029 ст. на станке Ф. "Метаво" (ФРГ) требовалось снять припуск 1= 0,2 мм. сола "Аквол — 2". Контактный ролик диаметром 200 мм, рифленый. Коэффицг ент К=1 (установлено в отдельных экспериментах).

Требуемая приведенная интенсивность съема металла будет равна

t Ял Чз 0,2 1,5 8000

К В 1 40

Для нахождения требуемой общей элкономерности изменения усилий прижима абразивной ленты при безразмерном шлифовании турбинной лопатки шлифоаллся образец прямоугольного сечения с размерами axb = 30x30 мм методом вреэлния.

Материал образца и турбинной лопатки были одинаковы, как и характеристика абразивных лент во всех экспериментах. При шлифовании образца P»<>,,; = 300 Н (это значение ограничивалось воэл ожностыю станка). В экспериментах придерживались примерно линейных изменений l,, ol времени обработки (аналогично фиг.2а) регулированиам давления сжатого воздуха. Период изменения Ру был принят примерно равным

2 MLIH. Минимальная приведенная интенсивность съегла л1еталла была принята для чернового шлифования, равной !5 vи» /(мм.мин), э что соответствовало V>i,„„= 0,5 мл1/мин, При одновременном определении (измерении) Ру и Vp, были построены вначале графики, аналогичные фиг.2а и 2б, затем график аналогичный фиг.2в. В дальнейшем найдена зависимость, подобная кривой 11, для Ру*(г } чтобы обеспечи1ь

От* = ЬО мм /(мм.мин), Имеющиеся графики позволяют найти Py*(z) и для других эилче1824291 ний 1 .т "(7 ), Пот1ученная таким образом эакоtIor eptIoI:т1, изтле11ет1ия усилий прижима

Py*(T. ) JEotIlI, была воспроизведена при обрабоТ t:c 1урб1 нной лопатки, Величи11а снят tfo,1р1111уска 11амодилась в пределам 5

0,18-0,23 т .*.1, Г1ри 1111111бо1 а11ии обычным способом, когорый используется в заводских условиям (ot I соотве i с-тт1уpT рассмотренному аналогу), зна lv«L å с11«того припуска при прочим рав- 10

lIbIx услов11лх 11аходилась в пределах 0,150,26 мм. тЛаксимальное отклонение от

iIohlvtiasIbtInro размера припуска составило для предлагаемого способа — 0,03 мм, для известного — 0,06 мм, ITQ соответствует по- 15 вышо11И1о то lltocTL1 обработки в 2 раза. Подоб11ое:o .Ièøått 1а точностги позволяет отказлтье or дополнительного выборочно;о шлиф" оан11я огдельныхучастковлопатки, где н» обес11ечено удаление заданного при- 20 пуск: >, р111 .ем ио в 1чмание только повышение про,1з1тпд11тет1ь11о;;1и обработки за счет исклю1е11ия 1н1боро .Тто о шлифования крупноf3(i;lpga! IIII,l< ту 10 1н1п,1х лопаток, которое 25 сас1авляот тЗ 20, 1иту ного времени при ср:-.днем зпа1е1 11ь штучного времени на шт1 Тфова1111е 30 м;11, время на выборо IHoc

ILiiI ü1ôîâ . 11111. Об ы:it to Io t 1ет1ое 3 мин.

< toз11, ч1пет1ы1ые затрать: времени, не- 30 сложно 11риборнае оснащение, используемое дт1я опрг.;;еле11ия усилий прижима абразив11 11 ",еt1т ы при шлифовэ)1ии, поэво ляет применять заявленный способ непосредственно в производственным условиях .

Использование предложенного способа существенно расширяет технологические возможности автоматизации оборудования, в частности для программного обеспечения требуемой 38KQHQMopllocTI1 изменения усилия прижима, Появление первых образцов оборудования с ЧПУ для безвременного ленточного шлифования потребует использования предложенного способа наиболее широко, Формула изобретения

Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании, при котором посредством поджимного ролика абразивную ленту вводят в контакт с заготовкой и фиксируют значение скорости перемещения ролика и интенсивность съема металла, от л и ч а ю шийся тем; что, с целью повышения производительности, усилие поджима ленты роликом периодически изменяют, определяют изменения интенсивности съема, соответствующие указанным периодическим изменениям усилий поджима в заданные промежутки времени, затем на полученном графике интенсивности съема определяют величины заданной интенсивности съема и по ним на графике изменения усилий прижима определяют искомые точки, соответствующие указанным точкам заданной интенсивности съема металла.

1824291 рУ

Составитель Й. Юрьев

Техред М.Моргентал Корректор Г, Кос >С

Редактор

П оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина 101

Заказ 2208 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

СP

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

Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к финишной обработке входных и выходных кромок пера лопаток газотурбинных двигателей

Изобретение относится к абразивной обработке изделий, в частности к шлифованию фасонной поверхности абразивной лентой

Изобретение относится к области абразивной обработки заготовок деталей машин и может быть использовано при доводке поверхностей пералопаток турбомашин

Изобретение относится к ленточному шлифованию и может быть использовано для реализации ленточного шлифования валов с равноосным контуром, применяемых в различных отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к оборудованию обувного производства и преимущественно обеспечивает повышение качества обработки наружной поверхности валяной обуви

Изобретение относится к области абразивной обработки маложестких длинномерных деталей типа лопастей воздушных винтов

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкций роликов для обработки деталей бесконечной шлифовальной лентой

Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкам для обработки беговых дорожек внутренних колец высокоточных подшипников качения
Изобретение относится к технологии высокоточного машиностроения и приборостроения и может применяться при доводке внутренних поверхностей прецизионных деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для черновой и чистовой абразивной обработки деталей машин
Наверх