Способ снятия заусенцев и отделки поверхностей абразивной массой

Союз Советекнк Соцналистичеоик РеспубликАВТОРСКО 61) Дополнительное к а22) Заявлено 0201,78 (2 свмд-ву 2562886/25 24 В 1/ оединенмем заяв ГосударственнйИ комитет СССР по делам изобретениИ и открытиИ(71) Заявител 4) СПОСОБ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И ОТДЕЛК ПОВЕРХНОСТЕЙ АБРАЗИВНОЙ МАССОЙ чить веде- снижа 5 заусен- ысо- рхве20 со- юмас"апобай Изобретение относится к способам финишной обработки деталей свободным абразивом, в частности деталей слож ного профиля, имеющих заусенцы, рас положенные в труднодоступных местах (детали типа зубчатых колес, дискбв и лопаток газотурбинных двигателей, топливная аппаратура и т.д.).Известен способ снятия заусенцев и отделки поверхностей абразивной массой, заключающийся в ее многократном продавливании вдоль обрабатываемых поверхностей деталей с оги банием их кромок 1).При необходимости эффективного удаления этим способом крупных цев и получения в то же время в кой чистоты обрабатываемых позе ностей обработку производят в д операции.На первой операции снимают эаусе цы и скругляют кромки более крупнозернистой пастой, повышая таким образом скорость удаления заусенцев эа счет увеличения режущих свойств крупнозернистого абразива.На второй операции производят лирование кромок и остальных обра раеьих поверхностей мелкозернисто ттастой. В первом случае нельзя полу высокого качества поверхности, ние же процесса в две операции ет производительность.Цель изобретения - увеличение, производительности и повышение каче ства обработки.Это достигается тем, что абразив ной массе в направлении ее продавли вания дополнительно сообщают вибрациС целью обеспечения эффективного удаления заусенцев обработку осуществляют при условии АЯ. итудное значение скои накладываемых на абр вную массу вибраций;ацо - амплитудное значение скорости в процессе перепресвания.Амплитудное значение результиру щей скорости движения абразивной сы относительно обрабатываемой дет ли выбирают из условияк 9, к - Ъ - Ъдми- Е," СР:в результате чего исчерпывается ихнесущая способность и они отлаьиваются у своего основания,Чем большие напряжения создаютсяв материале заусенца в процессе обработки, тем меньшее число циклов передеформирования требуется для удалениязаусенцев.На Фиг. 2 показано диаметральноесечение обрабать 1 ваемой детали 2, например, со сквозным отверстием В,при- (Очем на пересечении отверстия В сплоскостью, расположенной со сторонывыхода инструмента, примененного напредшествующей операции, имеются заусенцы С.Заусенец представляет собой по существу жестко защемленную балку, накоторую действует нагрузку Ч от продавливаемой через отверстие абразивной массы.На фиг 4 представлены типовыеграфики скорости Ч перепрессованияс(в 51 ПОС (пунктирные линии), накладываемых вибраций АЯ.511 Я:Ь (штрих -пунктирные, линии) и результирующейскорости/савей Ф +Ай-Ми Я+. 1 (сплошныелинии) движения абразивной массыотносительно детали в Функции времени.Результирующие колебания являютсясложными гармоническими колебаниями,причем характер этих колебаний зависит от соотношения амплитудных значений Оа и АЯ скоростей.При АЯ.алло (фиг. 4 а) вектор результирующей скорости (сплошная линия) 35меняет знак на обратный только запериод перепрессования Тя (на Фиг. 4 а,б,в он одинаков и равен Т), приДЯ=ацо (фиг.4 б) вектор результирующей скорости уже меняет знак за пе Ориод наклашюваемых вибраций Тв, ноамплитудное значение скорости АЯ.,еще мало, намного меньше АЯ,а йне может создать в корневом сечениизаусенца требуемой величины напряжения обратного знака.При АЯ-аод (на фиг. 4 в принятоАЯ= 2 аю) вектор результирующей скорости меняет знак за период накладываемых вибрациР Тв и амплитудное зна- зочение скорости Дй растет иприближается к значейию АЯ.Очевидно, что при дальнейшемувеличении АЯ., т,е,. АЯам),А Я.;=А Я. =Д Я.:АЯТ. о. Физический смысл выполненияусловий (1) и (2) заключается в том,что при обработке деталей предложенным способом удаление заусенцев происходит не только эа счет режущегодействия частиц абразивной массы, 6 Оно и за счет их упругопластическогопередеформирования с частотой накладываемых вибраций,При движении абразивной массывниз вдоль отверстия В детали 2 ,45(Фиг,2) заусенцы С упругопластическидеФормируются наружу отверстия В,при движении же абразивной массы вверхзаусенцы должны деформироваться(внутрь отверстия, т.е. многократнопередеформируются (изгибаются) в противоположных направлениях относительно своего основания,При этом в материале заусенцев,особенно в его опасном сечении - восновании заусенца - происходит развитие имеющихся и зарождение новыхдефектов структуры - линий скольжения, трещин, в результате чего помере увеличения количества цикловнагружения исчерпывается несущаяспособность заусенцев и они разрушаются у своего основания. Число циклов до разрушения будетзависеть от того, какое значение разрушающего напряжения (б) заложено всоотношении (2).На Фиг. 5 представлен в логарифьыческих координатах типичный графикусталостной кривой, выражающий качественную зависимость между разрушающим напряжением 6 и числом циклов до разрушения М.Иэ графика следует, что еслиамплитудное значение напряжения будет на уровне предела прочности бв,то разрушение произойдет в результате развитых упругопластических деформаций при числе циклов Мв (какпоказывают эксперименты, порядка1-10, т.е. И = 1-10).Если же напряжения в образце непревышают предела усталости 6-(, томатериал разрушится по истеченииИб циклов при деформациях в пределах упругости.Значение Иб- обычно больше 10циклов и принимается Нб-,( = 10.бОтсюда следует, что значение (б)в уравнении (2) следует назначатьблизким к значению 0 материалазаусенцев.Если для конструкционных материалов предел прочности составляетпорядка 30-60 кг/мм , то для эаусен-й,цев, как показывают наши предварительные эксперименты, эта величина более чем на порядок меньше и составляет около 20-100 кг/см . Дело в том,2что материал заусенцев сильно отли,чается по своим прочностным характеристикам от свойств исходного материала,Заусенцы, образующие в процессерезания (а процесс резания не чтоиное, как процесс пластической деформации, доведенной до ,разрушения),предельно наклепаны и, следовательно, охрупчены и имеют множество дефектов структуры - линии. скольженияи трещины, т.е. концентраторов напряжения, снижающих, как .известно;долговечность материалов и конструк. ций.таким образом, при,внедрении процесса предложенным способом может быть применен абразив относительно мелкой зернистости, обеспечивающий высокую производительность и требуемую чистоту обработки поверхности за одну операцию.Значения укаэанных положительных эффектов зависят от материала заусенцев и их геометрических параметров (толщины заусенцев у основания и длины заусенцев).Эффективность предложенного способа темвыше, по сравнению с известными, чем прочнее материал обрабатываемой детали и чем крупнее образующиеся в процессе ооработки заусенцы.формула изо бретени я1.Способ снятия заусенцев и отделки поверхностей абразивной массой, заключающийся в ее многократном продавливании вдоль обрабатываемых по верхностей деталей с огибанием их кромок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности и повышеиия качества обработки, абразивной массе в направлении ее продавливания дополнительно сообщают вибрацию.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения эффективного удаления заусенцев, обработку осуществляют при условий где АЯ. - амплитудное значение скорости, накладываемых наабразивную массу вибраций.аи - амплитудное значение скорости в процессе прессова ния,3. Способ по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что амплитудное значение результирующей скорости движения абразивной массы относительно Щ обрабатываемой детали выбирают иэусловия:д ы,аДя Ц 8 с4где АЯ.;- минимальное амплитудное значение результирующей скорости движения абразивной массыотносительно детали,являющейся суммой ско 20ростеянакладываемыхна абразивную массувибраций и процессапродавливания;К - постоянная величина;25 д" - толщина заусенца у основания;Сз- длина заусенца;163- разрушающее напряжение материала заусен 30 цев при заданном числециклов;С - коэффициент сопротивления заусенцев;- плотность абразивной35 массы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3634973, кл. 51-2 В,51-317, опубл. 1972.