Способ обработки деталей типа тел вращения
Использование: в отделочных операциях в машиностроении, а именно при обработке деталей типа тел вращения механическими щетками, и может быть использовано в машиностроительной и металлургической отраслях. Цель изобретения - повышение качества обработки поверхностей . Сущность способа заключается а том, что обработку ведут парами щеток с разными диаметрами проволоки, при этом первой в работу включают щетку с большим диаметром проволоки, а вторую щетку включают в работу после поворота заготовки, как минимум на половину оборота, и выключает ее из работы, как минимум, через половину оборота заготовки после вывода из работы щетки с проволокой большего диаметра, крбме того щетки вращают в противоположных направлениях между собой. Диаметр проволоки щетки, включающейся в последней, составляет 0,5-0.8 диаметра проволоки щетки, включающейся в работу первой. 8 ил, 2 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ сОциАлистичЕских
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ первой, 8 ил, 2 табл. (21) 4939683/08 (22) 27,05.91 (46) 07.07.93. Бюл. N. 25 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А,Е.Проволоцкий, В,С,Гришин, А.К.Сенин, С.Д.Захаренков, В.T.ËèòâèíåíKî, С.П.Лапшин и А,М.Полинский (56) Попов С,А.. Дибнер Jl,Ã., Каменкович
А.C. Шлифование деталей и заточка режущего инструмента, М., 1975, с. 80, рис. 50 (ж). (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА
TEil ВРАЩЕНИЯ (57) Использование: в отделочных операциях в машиностроении, а именно при обработке деталей типа тел вращения механическими щетками, и может быть использовано в машиностроительной и металИзобретение относится к отделочным операциям в машиностроении.
Целью изобретения является повышение качества обработки деталей типа тел вращения.
Сущность способа заключается в следующем. Обрабатываемая деталь устанавливается в приспособление, обеспечивающие вращение ее вокруг оси.
Весь цикл обработки можно разбить на
8 этапов (фиг. 1-8). Ка первом этапе (фиг, 1) первая цилиндрическая щетка 1 вводится в контакт с поверхностью вращающейся детали 3 с помощью механизма. обеспечивающего постоянный натяг S. Экспериментально установлено, что наилучшие технологические результаты могут быть пол„„«Ы;„, 1825674 A l (я)л В 23 С 3/12; В 24 Б 1/00 лургической отраслях. Цель изобретения— повышение качества обработки поверхностей. Сущность способа заключается в том, что обработку ведут парами щеток с разными диаметрами проволоки, при этом первой в работу включают щетку с большим диаметром проволоки, а вторую щетку включают в работу после поворота заготовки, как минимум на половину оборота, и выключает ее из работы, как минимум, через половину оборота заготовки после вывода из работы щетки с проволокой большего диаметра, кр8ме того щетки вращают в противоположных направлениях между собой. Диаметр проволоки щетки, включающейся в ръббту последней, составляет 0.5-0.8 диаметра проволоки щетки, включающейся в работу учены при использовании пары щеток с раз. ными диаметрами проволоки. На втором этапе (фиг. 2) обработки включается в работу щетка 1 с большим диаметром проволоки.
При этом щетка 1 производит съем матс,.кала с обрабатываемой поверхности с нанесением глубоких рисок, Третий этап (фиг, 3) обработки характеризуется поворотом заготовки, как минимум, на половину оборота.
Это приводит к тому, что обработанная первой щеткой поверхность детали входит в контакт с второй t. åòêñé 2, которая подводится z натягом к детали 3, На четвертом этапе (фиг. 4) включается в работу вторая щетка, диаметр проволоки которой составляет 0,5 — 0,8 диаметра первой щетки. Включение в работу второй щетки заключается в
1825674
4 ее вращении в противоположном направлении относительно вращения первой щетки.
Более тонкие иглы второй щетки, попадая в глубокие впадины микрорельефа, оставленные первой щеткой, не углубляют их, т. к., даже достигая дна впадины, тонкие, гибкие проволочки проскальзывают по наклепанной поверхности впадин. Контакт проволочек второй щетки с выступами микрорельефа приводит к их уменьшению за счет микрорезания, пластического деформирования, срезания микрозаусенцев по краям впадин, оставленных первой щеткой. Это приводит к уменьшению шероховатости поверхности детали. Кроме этого вращение второй щетки в противоположном направлении относительно вращения первой щетки приводит к пластическим деформациям, направленным в противоположную сторону направления пластических деформаций, возникших от воздействия первой щетки, Это позволяет устранить такой недостаток обработки по прототипу как наплывы и волнистости, тем самым повысить качество обработки, После контакта детали со второй щеткой обрабатываемая поверхность снова переходит в вону контакта с первой щеткой и процесс повторяется. Таким образом, установившийся режим обработки выглядит следующим образом — нанесение рисок первой щеткой с более толстой проволокой и последующие сглаживание второй щеткой с проволокой меньшего диаметра (пятый этап, фиг. 5).
При достижении необходимого качества обработки деталей (снятие окалины, снижение шероховатости и т. и.) первая щетка, с большим диаметром проволоки, выводится иэ работы — отключается ее вращение и она отводится из зоны контакта (шестой этап, фиг. 6). Выключение из работы второй щетки производится после поворота детали, как минимум, на половину оборота после вывода из работы первой щетки (седьмой этап, фиг. 7). При необходимости (для достижения более высокого качества обработки) выключение второй щетки может производиться после нескольких оборотов детали.
На восьмом этапе (фиг, 8) производят выключение вращения детали, снятие ее из установки.
Установленные экспериментально предельные значения диаметров проволоки второй щетки 0,5-0,8 от диаметра проволоки первой позволяют повысить качество обработанных поверхностей, При этом установлено, что применение щеток с диаметром меньшим 0,5 диаметра проволоки первой щетки не приводит
55 к положительному эффекту, т. к. тонкая проволока. имеющая повышенную гибкость, не уменьшает микронеровности предшествующей обработки первой щеткой. Тонкая проволока производит незначительную пластическую деформацию, поэтому не происходит уменьшения остаточных напряжений в поверхностном слое, возникших после воздействия первой щетки, поэтому возможно образование волнистости и наплывов металла.
Более тонкая проволока проваливается в риски, нанесенные первой щеткой. не выполняя работы резания.
Применение вторых щеток с диаметром проволоки больше 0,8 диаметра проволоки первой щетки приводит к увеличению шероховатости, т. к, обработка второй щеткой, с практически одинаковым диаметром проволок, приводит к углублению рисок, оставленных первой щеткой. Равная по величине пластическая деформация, произведенная второй щеткой, в этом случае. приводит к разупрочнению поверхностного слоя, т. к. она направлена в противоположную сторону, по сравнению с направлением деформации, вызванной первой щеткой. Это снижает качество обработки.
Каждый существенный отличительный признак был индексирован по МКИ и УДК ими являются В 23 К 1/00, Способы для отделки проката: 621. 91. 039 — Механизация отделки проката.
Пример 1. Обработке подлежали ступенчатые валы после токарной обточки.
Необходимо уменьшить шероховатость поверхностей ступеней вала.
Исходная шероховатость обрабатываемых поверхностей Ra =3.2 мкм, требуемая—
Ra=0,63 мкм.
Использовали пэры механических щеток, первая изготовлена иэ проволоки диаметром 0,2 мм, а вторые — иэ проволоки диаметром от 0,07 до 0,2 мм. При окружной скорости вращения — 35 м/с, щетки сводились с обрабатываемой поверхностью с натягом 4 мм. Заготовка совершала 30 об/мин, Результаты обработки с различными параметрами приведены в табл. 1, Приведенные результаты показывают, что обработка деталей типа тел вращения по заявляемому способу всегда приводит к положительным результатам. При этом использование вторых щеток с проволокой диаметром 0,12-0,14 мм приводит. к эффекту полирования. Выбор диаметра проволоки первой щетки обусловлен тем, что обработку приведенных деталей по прототипу проводят такими щетками на указанных режимах, 1825674
Таблица 1
Диаметр проволоки первой щетки, ми
Направление вращения щеток
Ю пп
Диаметр проволоки второй щетки, ии
П<,г>1слпеательность вык л!т1ения лары
»jejI>t!
Отис»»ение диаметров проволоки пары щеток
Последовательность вк»1>немил пары щеток
IJenoxo"" ватость обработанной nose5»ности Пв, ики
0,2
2 0,2
3 0,2
0,07
0,39
ПО ЗаяепяЕЮИу СППСО(>у
По заявляемому способу
По з а я в ля е иону с »11с об>у
1,2 °
0,В
0,0Е
0,4
0,62
0,1
0,9
По заявляемому способу
Од»оереие»нос вклсмение
0,71
По заяелвеиоиу ll > It tI>boy I4C HI IOc По заявляв- О. 02 способу иону способу
Обратная пп срав- Ilo з,>явпяеиоиу способу 0,69 нени»> с заявляемым способои
По заявляв- 0,04 мону способу
» 1Ь
Обратная по сразив!!ив с заявляеини способои способу
По эаявляеиоиу способу
В одном на- 0 93 правлении
° По эаяеляеиону
0,2
0,60
0,6
° 0,12
По заявляенону слособу
0,69
По заявляеному способу
Одновременно
По заявляв" 0,72 мону способу
По заявляемому способу
Одноерененно
Обратная по срав- По заявляенону способу нению с эаявллемыи способон
0,7
По эаявляеюму слособу
0 одном на- 0,94 правлении
По заявляеюну способу
0,61
41
По заявляеиому способу
0,69
По эаявляеиоиу способу
Одноереиенно н
По эаяеляемоиу спо- Одновременно собу
По заявляе- 0,73 юиу способу
Пример 2. Обработка, подлежал круглый прокат с целью очистки от окалины и получения гладких поверхностей. Толщина окалины — в пределах 0,8 мм. Обра ботка производилась с окружной скоростью цилиндрических механических щеток — 50 м/с, Частота вращения заготовок из проката — 20 об!мин. Скорость продольной подачи заготовки 0,4 м/мин, Диаметр проволоки первой щетки — 0,4 мм 10 принят по прототипу.
Результаты обработки занесены в табл.
2, Приведенные данные показывают, что очистка окалины по предлагаемому 15 способу всегда приводит к положительным результатам. Изменение последовательности включения и выключения пары щеток, а также направление вращение приводит к увеличению шероховатости по- 20 верхности.
Приведенные примеры показывают, что предлагаемый способ позволяет повысить качество обработки деталей типа тел враще25 ния и тем самым он найдет широкое применение в различных отраслях машиностроения и металлургии.
Особую актуальность предлагаемый способ приобретает при обработке загoTQвок, используемых ГАП-ах, на станках с
Ч ПУ.
Формула изобретения
Способ обработки деталей типа тел вращения двумя оппозитно установленными относительно детали инструментами. которым задают вращение в разные стороны и движение подачи навстречу друг другу, о тлича ющийс я тем,что,сцельюповышения качества обработки, в качестве инструментов берут щетку с разными диаметрами проволоки, соотношение которых выбирают в пределах 0,5-0,8, при этом первой вводят в контакт с деталью щетку с большим диаметром проволоки, а вторую вводят и выводят из контакта с деталью после поворота последней, как минимум на пол-оборота, после вывода из контакта первой щетки, 0j)t«ttIpeItcttjto по llo заявляв- 0,03 сравнснио с заве- иону способу ляеиыи способом
1825674
Продолжение табл. 1
Направление вращения щеток
Последовательность выключения пары щеток
Отноа<ение
Последовательность включения пары щеток
Лчамегр
l«a <етр проволоки второ<< щетки, м>л диаметров проволоки пары щеток проволоки первой щетпп ки, >а!
0 l 7
Обратная по срав- По заявляемому способу нению с эаявляеиын способои
Обратная по срав- По заявляв- 0,84 нению с эаявляеиыи мому способу способои
По заявляенону способу
В одном на- 0,95 правлении
По эаявляемону способу
0,63
«l l
По заявляемому способу
О ° 69
Олноврененно
По заявляв- О, 74 ному способу
«11»
Одновреиенно
По заяоляемону способу
0,72
Обартная по сраа- По заявляе<юиу способу нению с заявляенын способон
Обратная по сравнению с заявляеиыи сппсп(>пн
По эаяоляе- 0,83 иону слособу
«11 (1n заявляенону способу
По заявляенону способу
B однои иа- 1 ° 1 праолении
«1!
0,66, <<8<1 заппг<пеиоиу способy
7 !!
1,О
0,2
1,4
По заявпяеи><лу способу
Т а блица 2
Направление вращения
К честПоследователь>юе выключение
Последоватепь>юе в ключе»не
Отнощение
ЙеГкзх<<аатость t o
<П>
Диаиетр прооолооо очи стаи, 4 пп
t>epxttt><:r«, Ва, нки щеток
К<1 и Е РОС!II щетки 1«ч
80-85 5,4
0,4
О. 37
По заявлял<>з>лу способу
Ilo зопог!пе>юиу способу
0,15
2 0 4 о 0,7
0,5
1С0
3,1
100
Одноврене»>
3,5
3,Å
По эапвляе- 100 мзиу способу
По заполяеиому 0>(t>ospe> 3,6 По запалое>к>иу способу 100 4,1 Обратная по По заявляесравнению с за- иону способу явпяенын сппсобон 100 4,3 В однои напраолении По заоолпеиому способу 100 г<, 62 3 0,4 0,25 ! 2,6 2,8 >00 По заявлпеиоиу способу По заварке<гону способу Однсереиеиное окл>зчение 100 О д<ю в р е<<е н кз По заявляв>юну способу По заявляв- 100 3,0 мону способу Пп заявляв» !<у Обрат<<по по co <> 2,9, ог с!ч<и <и <сп (( Обратная по ! сравнению с заявляемым спасо" бо >л По заявлпеиому способу 1lo заявпяемоиу способу IJepo>toватость г>бработанной п<>аеркности Га, нки 1825674 ПРодолжение тэбл.2 I0epoxoaa-. тость по КачестПоследовательное выключение NlI пп Отношение Направление вращения Последовательное включение во очистки, ь вернность ПЯ1 МКМ щеток По эаяеляе- 100 ному способу 3,2 11» 0 одном на- 100 правлении 100 3,5 0,28 0,7 Одновременное По заявляенону способу 100, включение 1,2 11,4 По заявляв- 100 ному способу »l 1 » Обратная по По заявляемому способу сравнению с заявляеиым способом 100 1,3 1,7 По заявляеизму Обратная по Ilo заявляв- 100 способу сравнению с за- ному способу являемым способон »1 l » Il» flo эаявляенону способу 0 одном на- 100 правлении 2,1 5 0,4 0,8 0,32 По заяйляенону способу 100 н Одноврененно По заявляемому способу 100 По эаявляе- 100 мому способу 1,7 »l 1 Обратная по По заявляемому способу сравнению с заявляеиым способом 116 ! 100 Ilo заявляенону слоосбу Обнатная пп По заявляе 100 сравнению с эа- мому способу являеныи спосо" бом 1,99 »11» По эаявляеноиу способу 0 одном на- 100 правлении 212 0,87 Ilo заявляемоиу слосабу 100 6,3 100 7,8 1,0 Диаметр проволо ки перв щетки, 4 0,4 6 0,4 7 0,4 Дианетр проволоки второй щетки, им 0,35 0,4 диаметра проволок пары щеток По эаяаляемоиу Обратная по способу сравнению с заявляемым способом По заявляенону способу По заявляеиому способу По эаявляеиону Одновременно способу По заявляемоиу Одновремен1кт способу t,3 1,5
