Способ абразивной обработки деталей

0 В 24 В 13/О ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ где Ни Й высоты пружиныветственно ви в конце обррасстояние отинструментовдетали в началконце обработ ачалеботкиосидо оси фе и ви. и и йк(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 126034, кл. В 24 В 37/04, 1959,(54)(57) СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИДЕТАЛЕЙ, при котором их перемещаютв радиальном направлении между двумяинструментами с коническими рабочимиповерхностями и прижимают к ним, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества обработки оптических деталей путем стабилизации.ЯО 1020212 А параметров процесса, детали перемещают к центру инструментов, а прижим осуществляют с помощью Фасонных пружин, которые устанавливают между двумя деталями параллельно оси инструментов, вершины конических поверхностей которых располагают навстречу одна другой, причем угол наклона образующей конуса выбирают из условияИ-"ка "- о сЯ,н кИзобретение относится к абразивнойобработке и может быть использованов приборостроении при изготовленииоптических линз.Известен способ групповой обработки деталей, предназначенный для шлиФования плоскопараллельных поверхностей заготовок, которые перемещают врадиальном направлении от центра между двумя инструментами с коническими рабочими поверхностями и прижимают к 10ним (1.ИзвесТный способ не обеспечиваетстабильных условий обработки вследствие наличия постоянного усилия прижима при изменяющейся окружной ско рости, обуславливаемой различным положением детали по отношению к оси инструментов в процессе обработки,Цель изобретения - повышение качества обработки оптических, деталей путем стабилизации параметров процесса.поставленная цель достигается тем, что согласно способу абразивной обра-, ботки деталей, при котором их переме, шают в радиальном направлении между двумя инструментами с коническими рабочими поверхностями и прижимают к ним, перемещение деталей осуществля ют к центру инструментов, а прижимс помощью Фасонных пружин, которые устанавливают между двумя деталями параллельно оси инструмЕнтов, вершины конических поверхностей которых располагают навстречу одна другой, причем угол наклона образующей конуса вы бирают из условияН-нЫ. "-О йс - "- - )Огде Н и Н - высоты пружины соответ-Щн кственно в начале и вконце обработки;и к - расстояние от оси инсти Крументов до оси деталив начале и в конце обра 5ботки.На фиг.1 представлена схема реализации способа; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг. 1; на фиг,3 - графическая зависимость изменения величины усилия прижима от изменения величины скорости резания, на фиг,4 - фасонная пружина, на фиг.5 - характеристика пружины.Сбгласно предлагаемому способу обрабатываемую деталь 1 перемещают по радиальным направляющим 2 от периферии к центру, обеспечивая контакт в процессе обработки выпуклой поверхности детали со спиральной канавкой 3, выполненной на торце дискового инстру- бО мента 4. Обращенные друг к другу торцы инструментов 4 скошены под углом о от центра к периферии дисков, имеющих центральные осевые отверстия 5 для выгрузки. Фасонные пружины б при-б 5 жимают детали 1 к канавкам 3, являющимся зеркальным отображением друг друга.Дисковый инструмент 4 вращают вокруг оси 00 с угловой скоростьч Ю,) . Силовое замыкание обрабатываемой детали 1 и дискового инструмента 4 обеспечивают силой Р. Обрабатываемая деталь 1 совершает вращение вокруг собственной оси симметрии 0 0 , что обеспечивается в результате несимметричного рабочего профиля канавки 3 дискового инструмента 4.Обрабатываемая деталь 1 участвует в двух движениях: поступательном вдоль радиальных направляющих с постоянной скоростью ) и вращательном вокруг собственной оси 00 с угловой скоростью Ц/Скорость резания при прохождении обрабатываемой деталью 1 всей рабочей эоны изменяется линейно и пропорциональна в каждый момент времени расстоянию от оси вращения дискового инструмента 00 до оси вращения обрабатываемой детали ООСогласно известной зависимости износа 6 от давления Р имеема=АР 5, И)где А - коэффициент, учитывающий влияние технологических Факторов,Я - путь трения,тогда интенсивность - износа равЙднадФдд=АРФ (2)Для стабилизации процесса формообразования и его нормального протекания необходимо постэянство бдд,это значит, чтоАРЧ" К-.сопИ, (Ъ)где К - коэффициент, учитывающий технологические Факторы й оптимальные условия процесса обработки;А - величина по тоянная,поэтому выражение (3) можно переписать в виде:р- а ДС 01 Я; (4)Кгде Д - коэффициент, характеризующийоптимальные условия процессаобработки.Из уравнения (5 ) следует, что линейному изменению скорости резания должно соответствовать нелинейное изменение давления ( усилия прижима обрабатываемой детали к инструменту).При использовании дискового инструмента 4 со спиральными канавками 3, нарезанными на его торце, скорость резания в процессе обработки изменяется линейно.Таким образом, для сохранения условия ( 5 ) необходимо осуществить прижим обрабатываемой детали к инструменту так, чтобы линейному изменению скорости резания соответствовало нелинейное изменение усилия прижима.Для осуществления способа достаточно испольэовать дисковые инструменты, применяемые широко в подшипниковой промышленности для обработки шариков, с нанесением на поверхности канавок на торце алмазоносного слоя, а торцы скосить на угол с =10 Размеры рабочей зоны, мм максимальный диаметр инструмента 800; минимальный 400.В качестве обрабатываемой детали принята линза из стекла К 8 с радиусом сферической поверхности к =20 мм, диаметром Д=300 мм.Дисковые инструменты вращают со скоростью И =400 об/мин, Скорость резания детали изменяется отГ И Ъ,14 400мох зо "гах Ьо ,4 = 6,72 мс 1 О 15 20 25 до Ч, - И р 3,14 400Ф 1 и 30 Ф 1 и 3 О Од = 6,36 м 1 СУсилие прижима Р рассчитываетсяпо известной зависимости10 д 4Р=,6,1 .)(а 1,)ЗО 35 где .- ход пружины,6 - модуль сдвига,Д - диаметр проволоки,И - число витков пружины;Я - максимальный радиус пружины;минимальный радиус пружины.При изготовлении Фасонной пружины 40из стальной проволоки ( сталь 55 ГС)диаметром Д =1,5 мм с числом витковИ =б, максимальным радиусом И =10 мми минимальным "=5 мм усилие прижимаизменяется в рабочей зоне нелинейнопо описанной зависимости, изменяя своезначение от 8,3 до 16,7 кг/см, обеспечивая постоянство произведения прижимного усилия и скорости резания.Согласно условию ( 5) для наиболееблагоприятного хода процесса формообразования необходимо, чтобы линейномуизменению скорости резания соответствовало нелинейное изменение величиныусилия прижима обрабатываемых деталей1 к дисковым инструментам 4. 55Это условие можно реализовать, например, используя свойства фасонныхпружин. Они отличаются тем, что помере их сжатия вследствие последовательного исключения иэ работы все 60большего числа витков жесткость пружины возрастает. Для этих пружин линейное изменение высоты пружины илихода) вызывает нелинейное изменениеусилия прижима. 65 Для реализации условия (4достаточно механизм прижима деталей к инструментам выполнить в виде фасонной пружины, представленной на фиг.4, и изменять расстояние между поверхностями деталей, на которые воздейству" ют пружины, по определенному закону в соответствии с линейным изменением скорости резания.На графике характеристики пружины ( фиг.5) можно выделить три участка, каждый из которых аппроксимируе-.ся элементарной функцией с достаточной степенью точности: участок 1 - прямая линия, участок Н - гипербола,.участок 11 - прямая линия.Таким образом, для участкаможно з аписатьР= Н (6)Егде Е - коэффициент, зависящий от геометрических параметров пружины - диаметра витков д ,числа витков, узла подъема витков с, угла конуса 1 пружин,Н - высота пружины.С учетом равенств 5 ) и 1 б) можно записатьЕ А- (7)или--- . сопМН ЕО)й ДУсловие 17) можно реализовать, если выполнить обращенные однс к другой торцовые поверхности дисковьх инструментов 4 в виде конусов с углом при вершине 180-2 с причемйтаким образом="сД) (8)Ч 4где Н . - высота пружины в определен 1ный момент времени обработки,расстояние от оси вращениядисковых инструментов 4 дооси вращения обрабатываемыхдеталей 1, соответствующееэтому моменту времени,При подборе Фасонных пружин исходят из диапазона изменения скорости резанияФиг, 3)н к - Ж(кн "кгде Йн, Я - расстояние от оси вращения дисковых инструментов 4 до оси вращения обрабатываемых деталей 1 в начале и конце процесса обработки.По графику определяют диапазон изменения усилия прижима обрабатываемых деталей к инструментамЬР=Рн-рк.Выбирают фасонную пружину с такой характери-тикой, чтобы диапазон изменения прижимного усилия находился в зоне участка и (Фиг.5),По характеристике пружины определяют интервал изменения высоты пружи- ны где ННк - высоты пружины в началеи в конце процесса обработки. Тогда угол скоса 4 обращенных одна к другой торцовых поверхностейнеобходимый для выполнения условия 5),выражают иэ равенства ,8) 5цгуи- Нсм кПредлагаемое решение позволяетулучшить качество оптических поверхностей путем стабилизации процессаформообразования на всем протяжениирабочей эоны и поддержания его в оптимальных пределах.1020212 К Составитель А.Козловаиль Техред Ь,Бабинец КорректорС.Шекмар Редакто но ни Филиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная аз 3779/11 Тираж 795 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, москва, Ж Подписикомитета СССРи открытийаушская наб., д.4