Способ шлифования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А И 9) (11 41986 504 В 24 Х АВТОРСХО ИДЕТЕП юл.32венное объединени Урал 8.8)идетельство ССС4 В 5/06, 1971. ЛИФОВАНИЯотносится к м таллов резанием о при круглом ом шлифовании ничесможет плос- рупно 00 СЬ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ(57) Изобретениекой обработке мебыть использованком многопроходн габаритных деталеи с закаленным поверхностным слоем. Целью изобретения является повышение качества поверхностного слоя и эксплуатационных характеристик крупногабаритных деталей. Для этого устанавливается такая зависимость изменения глубины резания, при которой удельная мошность резания поддерживается на одном уровне, определенном в начале шлифования, за счет чего температура граничной поверхности готовой детали под слоем припуска сохраняется на максимально допустимом теплофизическими свойствами материала уровне за весь цикл шлифования.1 ил. 2 табл., п - номер прохода; езания на 1-м проходе; а обработку на 1-м про 1б -ная скорость вращени еских пар епло где С и р ассовая теплоем ость м.ериала оэффи 1,. нт вв еталь (1 р -- 0.7 -ость и плотетали; а тепла в 9); Изобретение относится к механическойобработке металлов резанием и может бытьиспользовано при круглом и плоском много.проходном шлифовании крупногабаритныхдеталей с закаленным поверхностным слоем,Целью изобретения является повышениекачества поверхностного слоя и эксплуатационных характеристик деталей,На чертеже приведена схема измененияглубины резания.Способ реализуется следующим образом.Для каждого процесса или группы процессов шлифования путем моделированияна ЭВМ устанавливается такая зависимостьизменения глубины резания, при которойудельная мощность шлифования поддерживается на одном уровне, определенном в начале обработки, за счет чего температура граничной поверхности готовой деталипод слоем припуска сохраняется на одном, максимально допустимом теплофизическими, свойствами материала уровне за весьцикл шлифования.На первом проходе шлифования начальный припуск на обработку Л, педохранястповерхность готовой детали Г от воздействия высокой температуры, возникающей взоне контакта детали со шлифовальнымкругом. На последующих проходах шлифования толщина слоя припуска непрерыв., но уменьшается, а опасность повреждениярабочей поверхности увеличивается. Поэто, му для предупреждения остаточных измене; ний физико-механических показателей ка", чества поверхностного слоя поперечная пода ча уменьшается от 1, в начале обработки до (,. в конце обработки.Алгоритм изменения глубины резаниястроится по экспериментально полученнойзависимости а - коэффициент температуропроводности материала детали;в - безразмерный градиент температуры на поверхности детали (в=0,60 - 0,75);М д - удельная мощность шлифования;Тдоп - температура нагрева материала детали под слоем припуска,допустимая его теплофизичес 10 кими свойствами,Предлагаемой зависимостью для реализации бесприжоговых режимов шлифованияможно воспользоваться только после задания допустимой температуры нагрева материала детали и соответствующей ей в конкретных условиях обработки удельной мощности шлифования.Для определения удельной мощностишлифования, например в применении к кру 1лому наружному шлифованию, выполняют20 следующие действия. Вначале делают 1 - 2прохода для снятия черноты и неровностей припуска, после чего устанавливают заданные базовые режимы: скоростьвращения детали (Ъд ); продольную подачуна один оборот детали Яо; глубину резания (1); скорость вращения круга. (Ч ).На базовых режимах с помощью ваттметра определяют общую мощность привода Хо д, тощос хоосоо хода Мххи эффективную мощность резания Х.=30 =Коба - Ядд, По значениям Мд и фактическому съему металла в единицу времени Явычисляют удельную мощность шлифования.Фа2Найденное значение 11 уд является комплексным показателем, характеризующимконкретные технологические и теплофизические факторы шлифования различных мат. -риалов, и используется для построениявсего цикла изменения глубины резания,для поддержания температуры нагрева гра 40 ничного слоя детали на максимально допустимом уровне.Установлено, что допустимая температура нагрева поверхностного слоя шлифуемых материалов Тд- изменяется в диапазоне от 650 С для низколегированных45 и среднелегированных сталей до 400 -500 С для высоколегированных сталей.При определении удельной мош,ностишлифования Муд значение базовых режимовзадают промежуточными, например, средними между наибольшими и наименьшими0 за время съема припуска. Точное значение базовых режимов Ъ, 5 о, 1 не обязательно выдерживать потому, что при ихизменении пропорционально изменяютсяобъем снятого металла в единицу времениЯ и эффективная мощность резания Ъ.Поэтому в определенном интервале измене.ння базовых режимов отношение =- 1 Ч дМяпри данном сочетании деталь - кругСОЖ остается практически постоянным.19860 Таблица 2 Микроструктура Микротрещины на поверхности отсутствуют 96-98 Формула изобретения и ,) .у 05 с. где А к а- Тж.фут. Чар номер прохода на 1-м проходе аботку на 1-м 40 а б ц а Микрострукту Суммарное количество про О, 12 16 Дополни поверхности разцов. Мик чием на по травления где С и р -5 14В. ходе шлифования изменение режущей способности круга и других технологических факторов приводит к неизбежному увеличению эффективной мощности шлифования и уменьшению объема снятого металла в единицу времени, поэтому и удельная мощность шлифования также стремится к увеличению, а .соответственно, и температура шлифования. Поддержание удельной мощности шлифования, а соответственно, и температуры на одном уровне осуществляется путем изменения глубины резания по установленной зависимости, за счет чего и обеспечивается улучшение качественных показателей поверхностного слоя закаленных деталей. При этом остальные режимы (скорость вращения детали Ъд, продольная подача Ьо, скорость вращения круга Ч.) за время шлифования не изменяются и остаются на максимально допустимом системой СПИД уровне. Это дает возможность сократить суммарное количество проходов, необходимое для съема припуска.Пример. Проводились испытания на плоскошлифовальном станке мод. ЗГ 71 при обработке образцов из валковой стали 9 Х 2 МФ НЯ=98 размером 50)(100 мм.Шлифование производилось кругом ПП 250 р,32 х,76 91 А 40 СМ 1 К 6 на режимах:Скорость вращениякруга, м/с 35Скорость продольногоперемещения стола,м/мин 6Глубина резания, мм/ход 2причем глубина резания изменялась в соответствии с известными зависимостями.При реализации способа были приняты (на основании ранее проведенных исследований) Тдоп=450 С, 1 Муд=75 вТ/мм/с.Качество поверхностного слоя образцов оценивалось путем металлографического исследования подповерхностного слоя. Одновременнно фиксировалось количество проходов, затраченное на съем припуска 0,5 мм.Результаты испытаний приведены в табл. 1. Прижог за- Прижог откалки, мм пуска, мм ельно оценена макроструктура и твердость поверхности оброструктура оценивалась наливерхности микротрещин после 1 Оо-ным раствором азотной 4кислоты, твердость - склероскопом Шоратипа Д.Результаты оценки приведены в табл. 2. Способ шлифования, при котором изменяют глубину резания в функции текущего припуска, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхностного слоя и эксплуатационных характеристик деталей, при изменении глубины резания 20 поддерживают удельную мощность шлифования на заданном уровне за весь цикл обработки, при этом глубину резания для каждого прохода определяют из зави- симости 1 = 1, 2, 3,- глубина6 - припуск Рпроходе;Ъ;, - приведенная скорость вращениядетали;а . - коэффициент температуропроводности материала детали; в - безразмерный градиент температуры на поверхности детали; Мул - удельная мощность шлифования; Тл. - температура нагрева материаладетали под слоем припуска, допустимая его теплофизическимисвойствамиК - комплекс теплофизических пара- метров массовая теплоемкость и плотность материала детали;коэффициент ввода тепла вдеталь.имишине отк 1)ытнй ктная, 4 ела кто р М. К с де гя ешаказ 4276/17В Н И И 11 И Г ос у да р стас111665Произвол енно.под Соста вите. Тсхрел И. Вор Тираж 678 нного когяитста (,Москва, Ж - 35,и рафичсскос пре, Л. Шутовс Корректор М. Ма11 одписное(:Р по лсаагя изобретений иРаушская наб., д. 415риятис, г. Ужгорол, ул. Про