Способ глубинного шлифования

ЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(7 1) Специальный проектный конструкторско-технологический институт по .разработке и внедрению автоматизированных систем для оборудования с прораммным управлением(56) Новиков Ф.В. и др. Некоторыепредпосылки разработки физическоймодели алмазного шлифования. Резание иинструмент. Выл. 32, 1984, с. 45-46.(54) СПОСОБ ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ(57) Изобретение относится к машино 2троению и может быть использовано при шлифовании цилиндрических деталей, а также твердосплавных многолезвийных инструментов. Цель изобретения - повышение эффективности шлифования путем максимального использования прочностных свойств рабочей поверхности круга при заданной шероховатости обработки, Для этого шлифование ведут кругом из синтетического сверхтвердого материала. Детали сообщают вращение и возвратно-поступательное перемещение со скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, а скорость вращения детали и глубину шлифования определяют по математичесе ким зависимостям, приведенным в описании изобретения. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании цилиндрических деталей,также твердосплавных многолезвийных инструментов.Цель изобретения - повышение эффек"тивности шлифования путем максимальНого использования прочностных свойств рабочей поверхности круга при заданной 10 Шероховатости обработки.На фиг. 1 приведена схема осуществения способа шлифования; на фиг, 2 - асчетная схема процесса шлифования,На фиг, 1 и 2 обозначены шлифоваль 15 щй круг 1 из синтетических сверхтверых материалов (СТМ), режущие зерна 2, слой 3 оставшихся микронеронностей обработанной поверхности детали, линия 4 полного съема материала, элементарные 20 цилиндрические оболочки 5 снимаемого Припуска, обрабатываемая дегаль 6.Для эффективного ведения процесса глубинного шлифования предельная толщина среза Ни соответственно харак 5 теристики круга должны выбираться таким образом, чтобы глубина шлифованиябыла не меньше О, 1 мм.Методика получения приведенных 30 зависимостей для определения парамет. ров с и Ч состоит в следующем ыямаемьч прйпуск представляется пакетом элементарных цилиндрических бо 1 лочек бесконечно малой толщины., которые под разными углами входя в рабочую поверхность круга (фиг.21,Различие диаметров элементарных оболочек, углов входа их в рабочую поверхность круга, предопределяют 40 различие условий съема материала с оболочек, значений глубин их внедрения в рабочую поверхность круга в мо" мент полного среза.Следовательно, распределение съема 45 материала и нагруженность режущих зерен в пределах дуги контакта с деталью будут неравномерны, Для определения глубины внедрения элементарных оболочек в рабочую поверхность круга 50 в момент их полного среза Нт воспользуемся выражением относительной полноты профиля круга Е (у) . Принимая, что полный срез оболочки происходит нри (у) = 0,92, получаем зависимость 55 для определения Н Нтгде Ь максимальная высота выступания зерен над связкой, м,К поверхносная концентрациязерен, шт/м,кр74 е т соответственно скоростикруга и детали, м/с,Л -Л =- - +Г Вдет К крК,К - соответственно радиусы круга и детали, м,1 т - координата текущей элементарной цилиндрической оболочки м,Следуя зависимости (1), максимальное значение Нг принимает периферийная цилиндрическая оболочка, для которой С= с, где с - глубина шлифования, м. Тогда9 ь 45ЬЧдетНмаксК. 7,После несложных преобразований Нтможно представить(3) Нт Нмакс "максИсходя из зависимости (3), с уменьшениемпроисходит незначительное снижение Н. Полученная зависимость определяет границу завершения диспергирования режущими зернами материала, лодводимого в зону резания, и о аналогии с обработкой лезвийным инструментом характеризует положение поверхности резания при шлифовании. Несмотря на дискретность съема материала при шлифовании, поверхность резания представлена вероятностной сплошной поверхностью. Б двухмерной системе координат зависимость (3) определяет линию полного съема материала, которая является основой расчета параметров шлифования.Следуя фиг.",полный срез элементар- ныХ оболочекс координатами С.т, происходит в первой половине дуги контакта круга с деталью, оболочек с координатамист - во второй половине. Полный срез цилиндрических оболочек с координатами т 0 не усепевает произойти и поэтому они формируют шероховатость обработанной поверхности.Значение ст соответствует коорди" нате цилиндрической оболочки, полный срез которсй происходит в точке пересечения с осевой плоскостью шлифова(4)- + (11) орди- к кр Ноетыйгде кк, еде. - соответственно радиувы сы круга и детали, м, и подставив со 10смакеотношение --- = 0 4 в виде КНЭ максмакс= 0,4 Нм получим скорость деталиЧ в окончательном видеД,510ш ЧкР НмаксДет3,15 к Хз( -- + -- )Н к НетПараметр Нв зависимости (7), 20 для эффективного ведения процесса шлиФования, не должен превышать предельной толщины среза, обусловленной прочностными свойствами обрабатываемогоматериала, В противном случае круг бу дет интенсивно изнашиваться.Предельная толщина среза Нможет быть представлена следующим обра-.зом Н максГр макс 4(13) 30 Принимаем оптимальное соотношениеакс- -- = 0,4. Такое значение получено .Н максив условия, что соотношение в Ас- Н макс 35 для значения Н = (10-20) 10 м (определяющих прочностные свойства рабочей поверхности различных кругов) изменяется в пределах 0,3-0,5. Следовательно, оптимальное значение 40= 0,4, Подставив это значение Е макс.Н максв зависимость (6) и преобразовав ее, получим- 25 Н (7)Скорость детали Ч ет с учетом зависимости (2) выразитсяЯ,5- йй С.КЧкр Кдет(8)4,7 Ъ 450 Используя известные соотношения Р,(7 - базовые значения пресдельной толщины среза, м, прочности режущего зерна, м, прочности обрабатываемогоматериала н/м, соответственноР, 5 - текущие значения прочности режущего зерна,м, прочности обрабатываемого материала,н/м"-, соответственно.Принимая в качестве базового обрабатываемого материала твердый сплавВК 8, а в качестве базовой прочностирежущего зерна 10 н, расчетно-экспериментальным путем установленозначение Нм, равное 12 10 м.максПри таком методе определения параметра Нм достаточно знать значения Р иКруг 1 (фиг,1) установлен периферией вдоль образующей цилиндрическойповерхности детали 6 и касается ее.Кругу сообщают вращательное движение со скоростью, Ч , а детали -возвратно-поступательное перемещение 3 ш(1 - :)К 200 кХ(10) Значение - соответствует коонате элементарной оболочки, полн срез которой происходит в момент хода из рабочей поверхности круг Определяется из условия Нт = Нт =Ст, и зависимости ( 1),в которой вмес тО ЧЕт ПРИНИМаЕтСя ЗиаЧЕНИЕ 0,5 Ч 1 ЕГ .: Это обусловлено тем, что до момента полного среза фиксированная точка на элементарной оболочке проходит двойной путь (прямой и обратный) С физической точки зрения параметр Нт равен максимальной высотеомикронеровностей обработанной поверхности КГлубина шлифования С, при которой обеспечивается выполнение двух заданных параметров НмакР Нмакс определится гдеш - объемная концентрация зерен;Х - зернистость круга, м;,(1-1;) - коэффициент, учитывающий высоту выступания зерен надуровнем связки,1542783 яз10ш Чио ИмпексРДЕт л 1 1 053,15 иХз ( + )к 1 дет Составитель А,Шутов Техред ЛСердннсоза Редактор М.Товтин ор И.Самборскаящиеееееиее Ко з 370 Тираж 61 НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, а Подписноем и открытиям при ГКНТ ССнаб., д. 4/5 по изобретен -35, Раушска водственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,со скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, и вращательное движение со скоростью Ч определяемой в соответствии с зависимостью (12). Съем припуска осущест 5 вляется с глубиной шлифования С, определяемой зависимостью (7)В предложенном способе глубинного шлифования возможно использование из вестных способов электрозрозионной и электрохимической правки кругов из ,СТИ на токопроводящей связке.Пример расчета параметров С и Чает дпя круглоге наружного шлифования многолезвийных инструментов, оснащенных твердым сплавом ВК 8, алмазным кру-. .гом 1 А 1 ЗООх 25 АС 6 280/200 - 100% - 1 В 1. Диаметр обработки - 0,1 м, скорость круга Ч = 30 м/с, Предельная толщина среза для таких условий шлиФования в соответствии с зависимостью (13), равна 12 10 м,Тогда 1 = 2512 10 = 300 10 мЧт = 0,1 м/св25 Формула из обр ет енияСпособ глубинного шлифования кругом из синтетического сверхтвердого материала, при котором вращающейсядетали сообщают возвратно-поступательное перемещение относительно кругасо скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения эффективности шлифованияпутем максимального использованияпрочностных свойств рабочеи поверхности круга при обеспечении минимально возможной высоты микронеровностейобработанной поверхности, скоростьвращения детали и глубину шлифованияопределяют соответственно по Формулам 25 Нмаксгде Н; предельная толщина срезар муш - объемная концентрациязерен;Х - зернистость круга, м,7, - скорость круга, м/с, В. и Р А - соответственно радиусыкруга и детали, мС - глубина шлифования, м.