Способ абразивно-электроэрозионного шлифования

(57) Изобре одител про ния роц рую уме конт научно-иссле- еталлорежущих П пусмо первоначаль жуток. Повы гию, вводимникновенияной энергиичальной режливают исхоработки. Циния процесс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Трудового Красного Знмени экспериментальныйдовательский институт мстанков(56) Авторское свидетельство СССРУ 872164, кл. В 23 Н 5/00, 5/04,1979,(54) СПОСОБОННОГО ШЛИФО АБРАЗИВНО-ЭЛЕКТРОЭРОЗВАНИЯ ение позволяет повысить ьность плоского шлифовассе которого постояннорежущую способность кру ьшении ее до минимально еличины восстанавливают ый межэлектродный промеают электрическую энерю в промежуток, до возуговых разрядов эаданПо достижении первонаущей способности устанавные значения режимов обл повторяют до оконча 5 ил.1273220 Способ реализуют следующим образом. 50Устанавливают исходя из технологических соображений (отсутствие сколов, прижогов и других дефектов заготовки), форсированные величины относительных подач (продольная Б, ) 55 поперечная Я, , глубина резания С ) заготовкй и круга на участ )ке 1-2.- С) Изобретение относится к шлифованию абразивным (алмазным) кругом на токоподводящей связке в среде слабо- проводящего электролита или диэлектрической жидкости, при котором в зону резания вводится электрическая энергия для правки круга и используется заготовка в качестве правящего электрода-инструмента.Цель изобретения - повышение производительности алмазно-электроэрозионного шлифования за счет использования цикла, при котором чередуютшлифование на форсированных подачахпри малой эффективности правки круга, т.е. в условиях его постепенногозатупления, со шлифованием на пониженных подачах при высокоэффективнойправке круга,Это достигается тем, что заготовку продолжают шлифовать после появления коротких замыканий и приснижении режущей способности до минимально допустимой величины, восстанавливают первоначальный межэлектродный промежуток, после чего повышаютэлектрическую энергию до возникновения дуговых разрядов с заданной энергией, а после достижения первоначального значения режущей способностиустанавливают исходные величины подачи электрической энергии и повторяютуказанный цикл до окончания обработки заготовки.На фиг. 1 изображен график изменения механических подач во времени;на фиг.2 - график изменения режущейспособности во времени; на фиг.3график изменения электрической энергии во времени; на фиг.4 в , осциллограмма импульсов напряжения при исходном его амплитудном значении,меньшем напряжения горения дуги; нафиг.5 - осциллограмма импульсов напряжения при исходном его амплитудномзначении, большем напряжения горениядуги. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 В процессе шлифования измеряют режущую способность Р круга (непосредственно путем использования специальных датчиков или косвенно по мощности на приводе шпинделя, шумовым характеристикам и т.п.). Исходное значение режущей способности обозначено РВ зону резания вводится постоянно или периодически электрическая энергия 11, при которой происходит лишь частичная правка инструмента. И, не должна превышать той величины, при которой наступает иэ-за ее введения ухудшение режущих свойств круга и качества шлифуемой поверхности при коротких замыканиях. Величину энергии Ч устанавливают меньше максимальной для используемого источника питания. Амплитудное напряжение импульсов напряжения на участке 1-2 может быть меньше напряжения горения дуги и выше его.По мере шлифования на форсированных подачах происходит постепенная потеря режущих свойств круга из-за засаливания" и затупления его зерен. В зоне резания начинают возникать короткие замыкания (импульсы 3), при которых правка круга с энергией Ю1 малоэффективна. Продолжают шлифовать заготовку до снижения режущей способности до минимально допустимой величины Р , затем уменьшают по меньшей мере одну механическую подачу, например Св, ) до значения Г 8 . В резульвдтате увеличивается межэлектродный зазор, улучшаются условия для протекания электроэрозионных процессов (импульсы 4), исчезают короткие замыкания (импульсы 3) в зоне резания. Для ускорения правки увеличивают энергию до величины, при которой в процессе шлифования на пониженных подачах поддерживаются дуговые разряды (импульсы 5) жаданной энергии,обеспечивающие определенную скоростьвосстановления режущей способностикруга, установленную из техникоэкономических соображений, например времени восстановления режущей способности, расхода алмазов кругаЗаданную энергию импульсов У рассчитывают по формуле где Я - скорость восстановления режущей способности круга;1273220 31 - частота следования импульсов;С - коэффициент, зависящий отматериала связки круга.При этом учитывается предел увели в 5чения энергии И , определяемый ухудшением качества круга, например графитизацией алмазных зерен.Увеличение энергии до заданногозначения может быть осуществлено за 1 Осчет повышения напряжения источникапитания. Амплитудное напряжение, подводимое к зоне резания, должно бытьвыше напряжения горения дуги.При достижении первоначальной режущей способности круга Р, возвращаются к исходной величине подачиВР,1и электрической энергии МЦикл: шлифование на форсированныхрежимах (механических подачах) с вве дением (постоянным или периодическим)малой электрической энергии - шлифование на пониженных механических по-дачах с введением повышенной электрической энергии, при которой происходят дуговые разряды, повторяют доокончания обработки заготовки.Способ проверен в ЭНИМСе на плоскошлифовальном станке мод. ЗЕ 711 АФ 1,модернизированном в алмазно-электро- ЗОэрозионный, с использованием в качестве источников питания двухполупериодного выпрямителя или генератора ИТТ. Шлифовались детали из магнитного сплава марки ЮНДК 35 Т 5 и без-вольфрамового твердого сплава маркиКНТ 16 с.использованием в качестве.рабочей жидкости 27.-го раствора соды.П р и м е р 1. Проводилось шлифование торцов 20 заготовок диаметроьо40 мм из магнитного сплава кругом схарактеристикой АПП 250 16576,АСВ 200/160, М 1 - 1007. на режимах8 20 м/мин, Б 4 мм/ход,0,04 мм/проход. Амплитудное напряжение холостого хода двухполупериодного выпрямителя составляло 11 - 12 В,эффективная мощность на приводе шпинделя - 1,5 кВт, По мере шлифованияв зоне резания возникли короткие замыкания, наличие которых фиксировали шлейфовым осциллографом маркиН 115. Поскольку правка круга быламалоэффективной, мощность на приводешпинделя постепенно увеличивалась и55при достижении 1,7 кВт на поверхности детали стала появляться"дробь , свидетельствующая о снижении режущей способности круга до минимально допустимой величины. Послеэтого уменьшили глубину резания доисчезновения коротких замыканий взоне резания, т.е. до С =0,01 мм/проход и повысили напряжейие источникапитания до величины, при которой возникали и поддерживались дуговые разряды с заданной энергией 2-4 Дж(амплитудное напряжение 42-45 В),Поскольку в процессе шлифования имеют место относительные движения заготовки и круга, величина электрической энергии, которая реализуется наэлементарном участке круга, почти напорядок меньше. Величина энергии устанавливалась на основании экспериментальных данных, при этом обеспечивалась скорость правки круга ( ФМ",1100 мм /мин. При снижении энергииниже заданной уменьшалась скоростьправки, а при увеличении - ухудшалось качество правки круга. Одновременно с правкой проводилось шлифование заготовки. Для определения момента восстановления первоначальнойрежущей способности круга периодически кратковременно увеличивали глубину резания до первоначальной величины (Т = 0,04 мм/проход) и наблюдали за величиной мощности на приводешпинделя, характеризующей режущуюспособность круга.При восстановлении первоначальнойрежущей способности круга увеличивали глубину резания до 0,04 мм/проходи снижали напряжение с 42-45 до 11 -12 В, т.е. до первоначальных значений.При использовании предлагаемогоспособа шлифования магнитного сплавапроизводительность (с учетом временина правку) составляла 1,5 см/лин,а относительный расход алмазов кругас учетом правки круга - 1,7 мг алмазов /г магнитного сплава. Шероховатость обработанной поверхности детали соответствовала К - 0,5-0,63 мкм.В известных способах шлифования техже материалов производительность непревышала 0,6-0,1 см /мин.зП р и м е р 2. Проводилось шлифование кругом АПП 25025"5 75,АСВ 160/125, М 1 - 1007. л 1 ерных пластин (толщина 0,8-2 мм) из безвольфрамового твердого сплава маркиКНТ 16 с применением генератора ИТТ 35.Исходя из технологических соображе 5 12 ний (повышенная хрупкость материала) установлены следующие режимы шлифования: Я 15-16 м/мин; Б3 мм/ход; й, =0,01 мм/проход; амплитудное напряжение 45 В.Шлифование проводилось в течение 50-60 мин, и спустя это время в зоне резания появились короткие замыкания, затем продолжали шлифование 10 мин. После появления на поверхности детали дроби", свидетельствующей о потере режущих свойств круга, уменьшались механические режимы за счет снижения продольной подачи до 7-8 м/мин и глубины резания до 0,005 мм/проход. При этом исчезли короткие замыкания (в противном случае при шлифовании без снижения подач на деталях образовывались трещины, сколы и др. дефекты). Затем повышалась электрическая энергия путем увеличения напряжения источника питания до 55 В. При повышенной энергии проводилось шлифование в течение 15 мин. За это время восстановлены режущие свойства круга. Цикл повторялся до окончания шлифования партии деталей. При этом средняя производительность за весь цикл составзляла 0,35 см /мин, а удельный расход алмазов 10,0-11,0 мг/г. При иэвест 73220.ных способах шлифования производительность с учетом потерь времени на правку круга не превышала 0,2 см /мин. Дефектов в поверхностном слое изделий при работе по описанному циклу обнаружено не было, резко снизился брак изделий за счет поломок обрабатываемых пластин.Ф о р м у л а изобретения 1 ОСпособ абразивно-электроэрозионного шлифовяния, согласно которомуподдерживают режущую способность абразивного круга путем регулирования 15 электрических режимов обработки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения. производительностишлифования, при достижении минимально допустимой величины режущей спо собности абразивного круга осуществляют восстановление начального межэлектродного промежутка, после чегоповышают электрическую энергию, вводимую в промежуток до возникновения25 дуговых разрядов ваданной энергии,а по достижении первоначальной режущей способности абразивного кругаустанавливают исходные значения режимов обработки и повторяют указан 30 ный цикл до окончания процесса обработки,Заказ 6373/1 1 Тираж 1 ВНИИПИ ГосУдаР по делам из 113035, Москвроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна 8 ар, лса,1 ур Впогц, йоши 01 Подписно твенного комитета СССР бретений и открытий Ж, Раушская наб.,