Способ шлифования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 (И 24 В 49 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТ А ВТОРСКОМУ СВИ 25технический инсти.Ковалев омиссаржевская В.Н,и и их наладка,1972, с. 383-384.(54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИ 1 дают циклическую частотуабразивного инструмента,мую из выражения ащенияределяе 2 2 Ьу,г -К,(,г 8 Кг .( где И, - собстве инимальная частотаых колебаний упруго пектра ания,астоте ответствующии щс ; К - парамет обрабатываемост имал систехарактемы ста ае рад/с; ш оответствующ кг;- ко- прив ая мин инаяльной эатуиз ующии материала,абразивного асса,астоте м; (7 - удельныи изно струмента, м/Н. 1 таб циен Изобретение относитериалов абразивным обработк инструментом вальных, круглошлифоих станках. а плоскошли альных и д инструментанормальной ропорцион не мийин ния пжениещей пноса раюемен шлифов ния, износа и тупления рабочеи асти инструмента. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Лурье Г,Б.,Шлифовальные станМ.: Высшая школа,57) Изобретение касается обработк атериалов абразивным инструментом а плоскошпифовальных, круглошлифо альных и других станках. Цель изо етения - повышение стойкости инст Цель изобретения - повышение стокости инструмента и качества обраба тываемои поверхности за счет сниж ния амплитуды колебаний силы реза румента и качества обрабатываемойповерхности за счет снижения амплитуды колебаний силы резания, износа изатупления рабочей части инструмента,Определяют обрабатываемость шлифуемого материала, устанавливают требуемые режимы шлифования обрабатываемойдетали, абразивному инструменту задают взаимное относительное перемещение, в результате которого происходит съем припуска и формирование поверхности детали, причем перед выполнением шлифования определяют динамические характеристики упругой системы шлифовального станка и удельныйизнос абразивного инструмента и заИсходя из предположения, что велина радиального износа абразивного составляющеи сил решлифовании, получено вья функции у (ф, описывиль круга вследствие егечение определенного врия+2 ) вас (я,с )(Я В установившемся режиме шлифова ния, ограничиваясь первой гармоникой в разложении функции У ) в ряд Фурье, выражение для периодической составляющей У,) принимает вид я)( (ф=(1-Йс) (а сов(Ис)+Ь зг.п(Са К Га (Сд, ) Ь 27 йг + 1 г (1 К) КГа 2741+Ь (4 цг)31 2 (2)Р гцг+дг ц 2 ) 2142(дг. (Цг у 2 ) 2приравняв ее нулю, можно получить значение выражения для М , при котором А будет минимально. Выполнив указанные преобразования, получают следующее выражение для определения циклической частоты вращения: Анализ выражения (2) показывает, что амплитуда А является функцией циклической частоты вращения абразив ного инструмента Я . Поэтому возможно минимизировать амплитуду А при задании вполне определенного значения И . Взяв производную ЙА/(1 Я ивключающего виброзадающую и регистри рующую аппаратуру, либо выбирают из существующих каталогов динамических свойств упругих систем станков. Мето дика определения удельного износа аб разивного инструмента и обрабатываемости шлифуемого материала в Зависимости от условий реализации процесса шлифования заключается в проведении полного факторного эксперимента,Анализ выражения (3) показывает, что для определения И необходимо знатьдинамические характеристики (шУ ) упругой системы станка, удельный износ абразивного инструмента (6) и обрабатываемость шлифуемого материала (К). Динамические характеристики упругой системы станка определяют экспериментально с использованием виброиспытательного комплекса аппаратуры,У =(1 К )а,+ я (асов(пью)+и +Ь в 1.п (пя ) ) +51 с-У) --- 1- )( л 1 -К(С)-а о)о ( (, о) лл 1) 1(ыв-н вяп(Яяс )+ соя(св с)1 Кп)4)г 2 пгниг + (пг(д 2 (у 2 ) 2 ио1 1 аяив-иив) сон(псс+21 пи в зи(пЯ)-е (У 2-пгниг) сов(а ) + где 6 - удельный износ абразивногоинструмента, м/Н;К- параметр, характеризующийобрабатываемость материала,Н /м,Я - соответственно минимальнаяочастота спектра собственныхколебаний упругой системыстанка, рад/с;ш - приведенная масса, соответствующая минимальной частоте, кг,20 коэффициент затухания, соответствующий минимальнойчастоте, сСв) - циклическая частота вращения абразивного инструмента,рад/с,а 1, Ь, - коэффициенты ряда Фурье.Амплитудное значение А периодической составляющей макрогеометриирабочей поверхности абразивного ин 30 струмента с учетом выражения (1) может быть представлено в следующемвиде:б = 7,8 10 К,Результаты динамики изменения относительной амплитуды рабочей поверхности шпифональногс круга приведеныв таблице (И - циклическая частота45 вращения абразивного инструмента,А/А- отношение амплитуды волнистости к амплитуде при И =301,6 рад/с,Т = 10 мин,5 1491678 6переменными факторами при проведении тоте нращения шпинделя станка 3 Г 71которого являются режимы и время (базовый вариант), Эффективностьшлифования (Т), а фиксируемыми пара- предлагаемого способа оценивают пуметрами являются износ режущего инст- тем изменения циклической частоты5румента (Ь), фактическое значение вращения абраэивцого инструмента понормальной составляющей (Р), отжатие динамике роста амплитуды нолнистосупругой системы (Й). После обработки ти рабочей поверхности абразивногорезультатов эксперимента получают инструмента во времени, изменениюфункциональные зависимости О = (Ь, 10 микротвердости поверхностного слояР, Т) и К = Г(Ь,Т), по которым мож- шпифуемых образцов, стойкости абранб рассчитать их численные значения эивного инструмента,для конкретных условий шлифования. Экспериментально определены динамические характеристики упругой сисЗадание циклической частоты враще темы плоскошпифовального станкания абразивного инструмента, опреде Г 71. Минимальная частота спектраляемой из выражения (3), позволяет собственных колебаний упругой системинимизировать динамику формирования мы станка при обработке на указанномволнистости на рабочей поверхности режиме составляет я = 754 7 ра /с- д с,абразивного инструмента, а следова приведенная масса, соответстнующаятельно, повысить стойкость абразивно- минимальной частоте ш = 18 26 ккгго инструмента и качество обрабатывае- коэффициент затухания, соответствуюмой поверхности, щий минимальной частоте,=31,4 сДля осуществления способа Экспериментально определены функциоэкспериментально определяют дина цальные зависимости для расчета обмические характеристики (У в, )Урабатываемости материала К и удельноупругой системы шлифовального стан- го износа абразивного инструмента(Ука (либо выбирают иэ существующих при шлифовании стали 12 Х 2 Н 4 А.каталогов динамических свойств упругих систем станков), удельный износ 30-1,00 Я О, ЗЕ о 172 0,224батываемость (К) шлифуемого материала.Затем по формуле (3) рассчитываетсяциклическая частота вращения (д) абразивного инструмента. Затем устанав Численные значения К и б для укг 35ливают требуемые режимы шлифования, занцых режимов шлифования составляютзадают рассчитанную частоту вращения К = 0,32 10 Н/м,О = 0,25 1 О м/Н.абразивного инструмента и перемещают Определяют И по формуле (3). Я =относительно него обрабатываемую де рад/с.таль, осуществляя съем припуска. 40Эксплуатационные испытания предлагаемого способа шлифования в сравнении с известным проведены на плоскошпифовальном станке 3 Г 71, оснащенномсистемой бесступенчатого измененияциклической частоты вращения шпинделя станка. Шпифование производилоськругом формы ПП 250 х 75 х 25, имеющимхарактеристику 24 А 25 НСМ 16 К 5. Шлифовались плоские образцы размером 50 Анализ результатон приведенных в150 х 50 х 20, жестко закрепленные на таблице, показывает, что мицимальнаястоле станка, из стали 12 х 2 Н 4 А относительная амплитуда соответству(НЕС Ъ 60 ед) на режимах: скорость ет циклической частоте вращения, расстола Ч = 12 м/мин, глубина =0,03 мм, считанной по формуле (3). Результатыпоперечная подача 8=20 мм/ход, время 55 проведенного эксперимента позволяютшлифования Т=10 мин, Базовая цикли- установить, что при шлифовании по баческая частота вращения абразивного эовому варианту с первых минут шлиинструмента (д =301,6 рад/с, кото- фования на рабочей поверхности кругарая соответствует стандартной час- наблюдается непрерывный рост нолнис -1491678 фициент зату астота спе олебаний у я соот минимальная собственных ругой сист рад/с;приве я ствую и де у й часетствующии минималот станка е, саметр, характеабатываемость ующий ериал п о асса, соотв деннащая мг имальнои ча о 3 аэивно ьныи иэн инструмен 0 94 173 Я рад/с 26 1,3/А 6 0 10,ан Корректор Н,Корол аказ 3802/17 Тираж 662 П но крытиям при ГКНТ СССРд. 4/5 ПИ сударственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород агарина,10 рои тости, что приводит к росту интенсивности колебаний упругой системы станка, а на обрабатываемой поверхностиобразуются циклические прижоги, кругтеряет свои режущие свойства эа счетналипания шлифуемого материала на егорабочую поверхность. При шлифованиипредложенным способом динамика роставолнистости значительно меньше (см.таблицу), в течение 10 мин шпифования не наблюдается возникновения колебаний в упругой системе, на шлифуемой поверхности не наблюдается образования прижогов, а на рабочую поверхность круга не налипает шлифуемый материал, Круг длительное время сохраняет свои режущие свойства, его стойкость между правками в 3-4 раза выСоставительедактор А.Мотыль Техред М,Дидь ше, чем при шлифовании известным способом. формула и з обр ет е ния5 Способ шлифования, заключающийся вв определении обрабатываемости шпифуемого материала, установлении режимов обработки и задании детали и инструменту взаимного относительного перемещения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и качества обрабатываемой 15 поверхности, определяют динамическиехарактеристики упругой системы станка, удельный износ инструмента и задают циклическую частоту вращения инструмента определяемую по формуле