Способ обработки материалов алмазным микроточением

 

Использование: изготовление сверхточных зеркальных поверхностей. Сущность изобретения: способ заключается в подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону контакта режущего инструмента с обрабатываемой деталью. Поляризуют сдвиговые поверхностно-акустические волны на рабочих поверхностях резца алмазного инструмента , что позволяет повысить точность обработки, качество обрабатываемых поверхностей , снижение сил резания. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЙЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4938089/08 (22) 20.05.91 (46) 15.08.93. Бюл. ¹ 30 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством

Института сверхтвердых материалов им.

В.Н,Бакуля (72) Г.Г.Добровольский, В.Д.Андрющенко, С,Н.Иванов u D.È.Ìóñèåíêî (73) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством института сверхтвердых материалов им;В.Н.Бакуля АН Украины (56) Авторское свидетельство СССР

N. 7333223, кл. В 23 Q 11/10, 1983.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при изготовлении особо точных зеркальных поверхностей методом резания однокристальным инструментом, например точением алмазным однокристальным резцом, Целью настоящего изобретения является повышение точности обработки заданным режимам при одновременном повышении качества обрабатываемых поверхностей эа счет направленного ввода

СОЖ в зону контакта режущего инструмен-. та- с обрабатываемой деталью.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, заключающемся в подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания путем локальной поляризации последней, согласно настоящему изобретению поляркзуют сдвиговые поверхностно-акустические. й2 „„1834747 АЗ (51)з В 23 B 1/00 В 23 Q 11/10 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

АЛМАЗНЫМ МИКРОТОЧЕНИЕМ (57) Использование; изготовление сверхточ-. ных зеркальных поверхностей. Сущность изобретения: способ заключается в подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону контакта режущего инструмента с обрабатываемой деталью. Поляриэуют сдвиговые поверхностно-акустические Boll û на рабочих поверхностях резца алмазного инструмента, что позволяет повысить точность обработки, качество обрабатываемых поверхностей, снижение сил резания. 7 ил, волны на поверхности резца алмазного инструмента.

На фиг,1 показан реэцедержатель, общий вид; на фиг,2 — осевое сечение резцедержателя; на фиг,3 — реэцедержатель, вид сверху; на фиг.4 — схема подключения рез- 00 цедержателя к генератору тока; на фиг,5 — (,л) схема поляризации ПАВ посредством пье- фь. зопакетов резцедержателя; на фиг.б — схема поляризации ПАВ посредством электро-акустического устройства; на фиг.7 — схема распространения СОЖ на поверхности алмазного резца. резцедержетепс (фит 1, 2, 3, 4) состоит из корпуса 1, в котором размещена головка (Д

2 резца с вмонтированной в нее алмазной режущей кромкой 3.

Головки 2 резца закрепляется в корпусе

1 резцедержэтеля вместе с охватывающими

1834747 ее пьеэопакетами 4 планкой 5 с помощью винтов 6, ввинчиваемых в корпус 1.

Для электрической изоляции пьезопакетов 4 введены изоляционные прокладки 7 и8, Для подведения к пьезопакетам электрического напря>кения используются проводники 9 и 10.

Подвод электропитания к резцедержателю осуществляется через гнездо 11, размещенное в корпусе 1 в электроизоляционной втулке 12 от генератора электрического тока 13.

Проводники 9 и 10 подключены к контактному гнезду 11, Головка 2 резца электрически соединена с одной положительной и одной отрицательной обкладками ньезопакетов 4 и соединена перемычкой с корпусом 1.

Электро-акустическое устройство (фиг,6) включает диэлектрическую режущую кромку 14, пьезоэлемент 15 решетчатого преобразователя 16.

Способ осуществляется следующим образом. Поляризация сдвиговых ПАВ может быть осуществлена посредством различных технических средств.

Пример 1. Генератор электрического тока 13 (фиг.4) подключают разноименными полюсами к охватывающим головку резца 2 резцедержатсля 1 пьезопакетам 4 через проводники 9 и 10 (фиг,1, 2), Таким образом происходит поляризация пьезопакетов 4, которые поляризуют под углом а рабочие поверхности резца 2, благодаря чему íà последних образуются сдвиговые поверхностно-акустические волны V (см. фиг.5).

Пример 2. От источника тока напряжение передается решетчатому преобразователю 6, который формирует поверхностно-акустические волны на пьезоэлементе 5, ПАВ передается на рабочую поверхность режущей кромки 14.

В результате образования сдвиговых поверхностно-аккустических волн на рабочих поверхностях резца 2 (по примеру 1) и режущей кромки 14 (по примеру 2) ме>кду вышеуказанными рабочими поверхностями и обрабатываемой деталью образуются полости с амплитудой А (фиг.6, 7), которые захватывают СОЖ и атмосферный воздух.

Механизм перемещения СОЖ может быть представлен следующим образом. В ограниченных твердых телах могут возникать различные типы волн (продольные, поперечные и др.). Скорость распространения волч различного типа разная, однако, несмотря на то, что поверхностная волна имеет скорость распространения несколько меньшую, чем скорость волн другого типа, тем не менее эта

55 скорость составляет для алмаза >5000 м/с. т.е. на 3 порядка большую скорости схода стружки (скорость распространения волны в жидкости СОЖ имеет тот же порядок). Скорость схода стружки при линейной скорости точения 600 л /мин составляет 10 м/с. Сопоставляя скорость распространения поверхностной волны, перемещающую СОЖ, и скорость схода стружки, векторы которых направлены навстречу друг другу (фиг.7), можно сделать выводы, что, несмотря на противодействие вектора V 1 схода стружки вектору V ", скорости распространения поверхностной волны, суммарное действие вектора V 3 скорости движения СОЖ имеет значение порядка . 5000 м/с. На границе раздела сред, какой является полупространство в зоне контакта поверхности режущего элемента и обрабатываемого материала, энергия поверхностной волны будет перераспределяться между твердым полупространством и слоем СОЖ, а фазовая скорость последней будет зависеть от толщины слоя и длины волны (.), Глубина проникновения волны в полупространство меняется от долей до многих в зависимости от толщины слоя h, частоты w и параметров сред.

При h 0 глубина проникновения волны в полупространстве стремится к бесконечности, и волна переходит в обьемную (" Ультразвук", маленькая энциклопедия, под ред.

Collëìènà И.П., Изд, "Советская энциклопедия", М., 1979, стр, 256). Таким образом, поверхностная волна, возбуждаемая на поверхности резца режущего инструмента, приобретает способность перемещения определенного объема СОЖ в заданном направлении.

Таким образом СОЖ и атмосферный воздух поступает в место контакта режущего инструмента с обрабатываемой деталью независимо от места нахождения этого контакта, так как СОЖ и атмосферный воздух, поступая на поверхность алмазного резца, связана с последним, Формула изобретения

Способ обработки латериалов алмазньил микроточением. заключающийся в подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания путем локальной поляризации последней, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки при одновременном повышении качества обрабатываемых поверхностей за счет направленного ввода СОЖ в зону контакта режущего инструмента с обрабатываемой деталью, на рабочих поверхностях алмазного инструмента поляризуют сдвиговые поверхностно-акустические волны, 1834747 у

1834747

1834747

Составитель Г,Добровольский

Техред М.Моргентал Корректор Л.©иль

Редактор

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

Заказ 2697 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откритилм при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушскал наб., 4/5