Способ отделочной обработки

(51)4 В 24 В 35/00, 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ слеживают изменение бания, брускпогрешностейналичия пер полните чения массы бруска, Иаксимальныисъем металла обеспечивается во всехместах с погрешностью формы независимо от ее величины, При достижениибруском наибольшего из всех предыдущих радиальных перемещений, т.е. вместах, где погрешность формы уменьшилась ниже уровня ранее исправляемых значений или вообще отсутствует,от него отсоединяют дополнительнуюмассу. В итоге производительностьпроцесса резко падает до минимальныхзначений, обеспечивающих лишь устранение шероховатости предшествующихметодов обработки, При этом на каждом радиальном колебании после отрыва бруска от обрабатываемой поверхности его вновь соединяют с дополнительной массой и процесс обработкипродолжается до полного исправленияпогрешностей формы, 3 ил. производительность обработки изменяется за счет изменения зазора между бруском и деталью. При этом производительность регулируется плавно,в узком диапазоне и практически неменяется при незначительных колебаниях указанного зазора, что характерно для изменений значений зазорана величину исправляемых погрешностей формы,Присоединение к абразивному бруску дополнительной массы при радиальповыоткиия етале ами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССРУ 1344587, кл. В 24 В 35/00, 1985.(54) СПОСОБ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ(57) Изобретение относится к отделочной обработке и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, Целью изобретения являетсяповышение производительности обработки за счет интенсификации исправления исходных погрешностей формы,В процессе обработки бруску сообщаютвращение, возвратно-поступательноедвижение подачи и радиальные колебания по нормали к обрабатываемой поверхности, Совершая радиальные колеИзобретение относится к отделочной обработке заготовок абразивными брусками и может быть использовано в станкоинструментальной и металлообрабатывающей отраслях промышленности,Целью изобретения являетс шение производительности обр путем интенсификации исправл исходных погрешностей формы,При отделочной обработке радиально колеблющимися брусформы и в местах ееиодически соединяются сной массой эа счет увели10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 з 1 Дньх колебаниях резко увеличивает знергию соударения бруска с обрабатываемой поверхностью, что увеличиваетглубину проникновения абразивных зе- .рен в металл и количество участвующихв резании зерен, т.е, значительно инезависимо от изменения зазора возрастает производительность процесса.В результате при обработке поверхностей брусок, первоначально соединенный с дополнительной массой иимеющий, таким образом, максимальновозможную (оптимальную ) производительность процесса, отслеживает погрешность формы, интенсивно исправляяее, Причем скорость исправления оди, накова как для больших, так и длямалых погрешностей, так как скоростьсъема металла везде одинакова и равна опткчальному значению производительности процесса, В случае достижения радиально колеблющимся бруском наибольшего из предыдущих перемещений, т.е. в местах обнаружения бруском минимальной погрешности (припуска), когда размах его колебаний будет наибольшим, дополнительную массу от бруска отсоединяют, В этом месте резко снижается съем металла обеспечивая лишь устранеЭние шероховатости предшествующего метода обработки. При отводе же бруска от обрабатываемой поверхности (при радиальных колебаниях) его сразу опять соединяют с дополнительной массой и, если погрешность формы под бруском хоть немного возрастает(при перемещении бруска вдоль обрабатываемой поверхности вследствие вращения и возвратно-поступательного движения), что сразу фиксируется уменьшением величины его радиальных перемещений (размахов), то съем металла опять будет максимальным,,. Таким образом, во всех местах, где есть погрешность формы, съем металла будет одинаково максимальным, не зависящим от величины, погрешности формы, а значит, возрастет и скорость ее исправления. Кроме того, в местах отсутствия погрешностей формы съем - минимально допустимый и за счет скачкообразного изменения производительности обработки от максимальных до минимальных значений, при этом возрастает также,интенсивность исправления погрешностей формы и снижаются припуски под обработку. 54666 4 В результате снижается трудоемкостьи сокращается время обработки деталей, повышается ее точность, Когдаже погрешность формы устраняетсяи дополнительная масса все времяотсоединяется от абразивного Ьруска,процесс отделочной обработки прекращается. На фиг. 1 представлено устройство для реализации описываемого способа обработки, разрез; на фиг. 2 - схема исправления погрешностей формы; на фиг. 3 - график изменения производительности процесса радиально колеЬ- лющихся брусков.Экспериментальными исследованиями финишной обработки деталей радиально колеблющимися брусками по ударно- циклической схеме микрорезания установлено, что при изменении зазора В между бруском и деталью от нуля до некоторых (оптимальных ) значений производительность процесса Я возрастает, а при дальнейшем увеличении зазора - снижается. Однако здесь сравнительно узок диапазон варьированияпроизводительности процесса, несмотряна значительные изменения зазора, в результате чего колебания зазора в пределах исправляемых погрешностей Формы практически не меняют производительность обработки. В связи с этим, соединяя абразивный Ьрусок с дополнительной массой ш, т,е, увели, чивая его массу, можно значительно увеличить энергию соударения системы инструмент-деталь и таким образом повысить глубину проникновения абразивных зерен в металл и количество участвующих в резании зерен, т.е, значительно повысить производительность процесса и довести ее до максимально возможной (оптимальной) величины О щ, ограниченной механической прочностью бруска (кривая 1 на фиг.3 ). Минимальное значение произвддительностиможно установить для абразивных брусков без дополнительной массы таким, чтобы лишь поддерживать процесс резания, устраняя шероховатость поверхности деталей после предшествующих методов обработки (кривая 2), существенно расширив диапазон изменения производительности обработки от О до ,)За счет вращения и возвратно-поступательного движения подачи абразивному брянску 3 сообщают относительно14546 5обрабатываемой детали 4 скорость резания ч и радиальные колебания чк по нормали к обрабатываемой поверхности (фиг. 2). На фиг2 обрабатываемая поверхность детали 4 представ 5 лена в виде развертки наружного контура ее сечения в направлении скорости резания, а исправляемая погрешность задана кривой 5. В процессеобработки брусок 3 совершает радиальные колебания ч с размахом 2 А отисходной линии Ь-., гарантированнопревышающим величину зазора В, чем и обеспечивается ударное взаимодейст вие системы инструмент-деталь. Перемещаясь вдоль кривой 5, брусок последовательно проходит положения 6, 7и т.д., отслеживая контур исправляемой погрешности формы. В результате 20 на участке обрабатываемой поверхности между точками 8 и 9 вследствие увеличения погрешности формы (припуск выше линии Н .-1.) радиальные колеба 1 1ния бруска осуществляются с дополннтельной массой, так как его радиальные перемещения 2 А; меньше ранее зафиксированного размаха 2 А ,Таким образом, на участке поверхности выше линии Б;-Н, происходит интенсив- З 0 ный съем металла с максимальной производительностью. На участке поверхности между точками 9 и 10 каждое последующее значение радиальныхперемещений бруска больше предыдущего максимального значения 2 А мс,с, идостигает своей наибольшей величины2 Ац,с, в точке 10, поэтому науказанном участке дополнительная металла резко падает до своего минимального значения .1 . Но уже научастке между точками 10 и 11, гдепогрешность опять возрастает (припуск выше нового минимального уровняИ +, -Б;+,), что фиксируется уменьшением размаха колебаний относительно 45 наибольшего из предшествующих радиальных перемещений 2 Адкс(на первом же радиальном колебании происходит соединение бруска с допойнительной массой, что приводит к увеличению его веса, и производительностьпроцесса опять резко возрастает домаксимума, производя интенсивное ис 50 правление погрешностей формы. Теперь уже интенсивный съем металла осуществляется на всех участках поверхности,где радиальные перемещения бруска масса отсоединяется от бруска и съем 40 меньше последнего максимального его перемещения 2 А , т.е. выше линии Б 1 Ф 1 -И 1+1 Таким образом процесс уменьшения и увеличения массы продолжается до тех пор, пока не произойдет полное исправление погрешностей формы, т,е. пока размах колебаний не достигнет своего последнего максимального радиального перемещения 2 А ф +ь при павори прохождении бруском вдоль всей обрабатываемой поверхности и не произойдет окончательного отсоединения дополнительной массы от бруска. При радиальных колебаниях с размахом, меньшим одного из предыдущих наибольших радиальных перемещений, дополнительная масса все это время связана с бруском, Когда же происходит радиальное перемещение бруска большее, чем наибольшее из предыдущих, то дополнительная масса отсоединяется от бруска на каждом радиальном колебании и вновь соединяется на каждом колебании после отрыва бруска от поверхности. Это позволяет осуществлять бруском активный контроль обрабатываемой поверхности и сразу реагировать на изменение погрешности формы изменением производительности и, значит, интенсифицировать процесс исправления.На фиг. 1 представлен пример устройства, позволяющего осуществить работу бруска с дополнительной массой, которая увеличивает вес бруска, Для обработки поверхности 12 используется брусок 13, закрепленный на штоке 14 и соединенный с дополнительной массой 15 посредством клиньев 16, подпружиненных упругими элементами 7. Радиальные перемещения дополнительной массы 15 ограничиваются жестким упором 18. В процессе радиальных колебаний ч, когда радиальные перемещения бруска (размах) не превышают наибольшего из предыдущих его перемещений, дополнительная масса 15 совершает колебания совместно со штоком 14 и абразивным бруском 13, обеспечивая максимальные производительность и скорость исправления погрешностей формы. Если же радиальные перемещения бруска, а они ограничиваются соприкосновением с обрабатываемой поверхностью, достигли наибольшепо из всех предыдущих перемещений, то дополнительная масса останавливается упором 18, в то время как брусок 137 14 со штоком 14 и клиньями 16 проскальзывает дальше до удара об обрабатываемую поверхность, сжимая пружины 17. В итоге - минимальные производительность и скорость исправления, При возврате бруска, т.е. в момент его отрыва от обрабатываемой поверхности, подпружиненные клинья 16 при обратнодд ддзижеддии штока 14 захватывают с собой дополнительную массу 15 и процесс повторяется, В результатеместах увеличения радиальных пе- Ф емещений бруска 13 со штоком 14, оторое происходит под воздействием уменьшающейся погрешности формы доддопндпегддддая масса 15 отслеживает это перемещение, фиксируясь д,закреддляясь)дда штоке 14 при помощи клиньев 16, и тем самым управляет изменением проддзцодддтельности процесса и интенсивностью исправления погрешностей формьд.При этом в движении к обрабатьдвае - мой поверхности участвуют соединенные ,с бруском детали привода, обдцая масса которых состаддляет 7-12 масс самого бруска (при массе бруска 150 г масса постоянно соединенных с ням деталей составляет в среднем 1,5 ддд). 11 асса деталей, постоянно соединенньдх с бруском составляет 2-4 массы бруска, а присоединяемая масса - до 10 масс бруска. Скорость резания выбирается в пределах 90-120 м/мин., Частота радиальных колебаний 20- 25 Гц, амплитуда колебаний 1,8-2 мм, величина отведения бруска от обрабатываемой поверхности 0,8-1 мм. Ради 54666альная скорость при таких режимах обработки составляет 0,2-0,3 м/с.Таким образом, исправление погрешностей формы происходит независимоотих величины с максимальной производительностью процесса, а значит,более интенсивно. С другой стороны,за счет резкого изменения производи тельности от максимальных (в местах с погрешностями формы) до минимальных (в местах ее отсутствия)значений снижаются снимаемые припуски под исправление таких погрешностей 15 формы и, значит, интенсифицируетсяпроцесс их исправления, сокращаетсявремя на обработку деталей. Формула изобретенияСпособ отделочной обработки, прикотором детали и абразивному брускусообщают относительные вращательноеи возвратно-поступательное движения,а бруску - радиальные колебания в 25 направлении, нормальном поверхностидетали, при котором в конце каждогоударпого контакта с деталью брусокприжимают к обрабатываемой поверхности, а амплитуду радиальных колеЗб ба пдй изменяют во времени по периоди:.ескому затухающему закону, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности обработки, массу абразивного брускаудзеддддчивадот в момент отрыва от обрабатываемой поверхности, а уменьшаютее в момент достижения бруском наибольшего из предыдущих радиальныхперемещений.ытиям при ГКНТ СССР 4/5