Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании

(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРС КОМУ С 8 ЕЛЬСТВУ иностроеое шлифоваов, М 1978, Я УСИЛИЙ ЕНТЫ ПРИ бласти техно- может найти х процессах(71) Ленинградский институт мния (ВТУЗ-ММЗ)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИПРИЖИМА АБРАЗИВНОЙ ЛШЛИФОВАНИИ(57) Изобретение относится к ологии абразивной обработки иприменение в технологически Изобретение относится к области технологии абразивной обработки и может найти применение в технологических процессах шлифования, в т.ч. поверхностей двойной кривизны, например, рабочих поверхностей турбинных лопаток.Цель изобретения - повышение производительности обработки и определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании.По сравнению с прототипом заявляемые способ обладает существенным отличием, так как его использование позволяет решить новую техническую задачу - определять требуемую закономерность изменения усилия прижима ленты в широком диапазоне интенсивностей съема материала с высокой производительностью.По сравнению с аналогом предлагаемое техническое решение позволяет резко увеличить точность обработки за счет физически 5 О.1824291 шлифования, в том числе поверхностей двойной кривизны, например рабочих поверхностей турбинных лопаток. Сущность изобретения; при шлифовании усилие прижима ленты роликом периодически изменяют, определяют изменения интенсивности съема, соответствующее периодическим изменениям усилий прижима в заданные промежутки времени, затем на полученном графике интенсивности съема определяют величины заданной интенсивности съема и по ним определяют на графике изменения усилия прижима искомые точки, соответствующие точкам заданной интенсивности съема металла. 2 ил,правильного изменения усилия прижима ленты с течением времени обработки,На фиг.1 представлена схема врезного шлифования образца, где 1 - шлифуемый образец прямоугольного сечения, 2 - контактный ролик ленточно-шлифовального станка, 3 - абразивная лента;Чр - скорость движения радиальной подачи, выполняемая режущей поверхностью абразивной ленты 3 вместе с контактным роликом 2 вдоль оси образца 1: РУ - усилие прижима абразивной ленты к образцу 1 (радиальная составляющая силы резания); а,Ь - размеры (толщина и ширина) образца прямоугольного сечения: В - ширина ленты, равная ширине шлифования при обработке с продольным движением подачи,На фиг,2 приведены следующие графики: а) график изменения усилий прижима, т.е, радиальной составляющей силы резания РУ и приведенной (к единице ширины участвующей в шлифовании абразивной1824291 О+ = а.Чр( т ) 50 55 ленты) радиальной составляющей силы резания Р+ (при этом Ру = Ь.Р) в зависимости от времени обработки образца Х; б) график изменения скорости радиального движения подачи Чр режущей поверхности абразивной ленты вместе с контактным роликом вдоль оси в зависимости от времени обработки т; в) график изменения интенсивности (скорости) сьема металла, приведенной к единице ширины ленты, участвующей в шлифовании, 0 в зависимости от времени обработки т(при шлифовании образца обычно ЬВ).На графиках фиг.2 тонкими линиями также показано следующее: 4 - кривая изменения Ру и Ру при обработке с заданной минимальной приведенной интенсивностью(скорость) сьема металла Омил в ",эвисимостй от г: 5 - граница предельно допустимой силы резания Румакс (или Рутакс) (в общем случае может быть произвольной кривой); б - кривая изменения скорости радиального движения подачи Чр при обработке с постоянной максимальной силой резания Румакс, 7 - граница минимальной скорости радиального движения подачи Чрмил (соответствует Омил); 8 - кривая изменения приведенной интенсивности сьема металла при обработке с предельно допустимой составляющей силой резания Румакс, 9 - граница минимальной приведенной интенсивности сьема металла Омно;10 - требуемая приведенная интенсивность (скорость) съема металла От (пример конкретного использования полученных зависимостей) - в общем случае может быть произвольной кривой; 11 - пример требуемой закономерности изменения приведенного усилия прижима лента Ру в заоисимости от т (для заданной величины а,). Для определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании производится врезное шлифование образца 1, к которому посредством контактного ролика 2 прижимается движущаяся со скоростью резания абразивная лента 3 (фиг.1). При сошлифовывании металла образца 1 режущая поверхность ленты 3 вместе с контактным роликом 2 перемещается вниз вдоль оси образца со скоростью Чр, которая представляет собой скорость радиального движения подачи. Увеличение усилия прижима Ру ленты к образцу приводит к увеличению скорости Чр и наоборот. Интенсивность съема материала, приведенную к единице ширины шлифования О, определяют перемножая величины Чр и а,Следует заметить, что закон изменения Ру может поддерживаться не обязательно весьма точно, а только приблизительно, Это не приводит к существенным погрешностям и искажениям, так как значения Ру(т) и Чр(т) фиксируются одновременно. Полученные таким способом зависимости (аналогичные изображенным на фиг.г) могут быть использованы для определения требуемой закономерности изменения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании, Дляэтой цели необходимо знать заданную(требуемую) приведенную интенсивность (скорость) съема металла в процессе реального шлифования (с продольной и поперечной подачами). Она определяется из формулы: 1 Я, Ч,К В=Д( " (3) Затем уравнение (3) решается относительно Ру, т,е, находится функция где с- снимаемый припуск (глубина шлифования);Ял - поперечна 1 подача;Чч - скорость продольной подачи;К - коэффициент равный отношению интенсивности съема металла при обработке с продольной подачей и при врезном шлифовании (при прочих равных условиях);8 - ширина шлифования (равна ширине ленты).В дальнейшем, если использовать полученные в экспериментах графические изображения (в т,ч. за писа н н ые непосредственно на одну осциллограмму значения Ру(т), Чр(т), то можно поступить так. На графике изменения приведенной интенсивности съема металла (фиг.2 а) наносится графическое иэображение заданной величины От(в нашем случае будем считать От сопвт). Точкам пересечения графического изображения Ог с графическим изображением О( т ) (фиг,2 в) соответствуют искомые точки на зависимости Ру( т ) (фиг.2 а), Соединив полученные точки плавной кривой 11, получим искомую закономерность изменения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании. Очевидно, что для повышения точности такой закономерности требуется увеличивать число точек, через которые она проводится, что достигается уменьшением периода изменения Ру,Если производится математическая обработка результатов таких экспериментов, например, путем аппроксимации полученных данных, то вначале находят зависимость О( т,Ру). Онд дает представление о том, как изменяется приведенная интенсивность съема металла при обработке данной абразивной лентой в зависимости от времени обработки ти усилия прижима Ру. Далее приравнивается требуемая приведенная интенсивность(2) с найденной выше:5 1 О Обработка производилась на режимах: скорость шлифовэния 27 м/с, Ч - Я м/л 1 ин, Я = 1,5 мм/ход. Использовдлдсь абразивная лента Е 80 ф, "Могтоп" с размерами 20 40 х 3500 мм. СОЖ - 5 -ньй раствор эмуль= 60 мм /(мл.гин)з 30 35 40 45 50 55 Ру( Т л,Ял,Ч,В,К), Для каждого огкре 1 гого случая реальной обработки в найденную функцию подставляется требуемые значения величин и определяется искомая эако. номерность изменения приведенного усилия прижима ленты Ру+( 1). Длл получ- ния значения усилия прижима, которое должно быть отработано станком, необходимо найденную величину Руф(т) умножить на ширину ленты 8 (фиг.1). Пример реализации способа,При безразмерном ленточном шлифовании наружного профиля турбинной лопаткой К-.,300-240 29 ст. на станке Ф. "Метаво" (ФРГ) требовалось снять припуск 1= 0,2 мм. сола "Аквол - 2". Контактный ролик диаметром 200 мм, рифленый, Коэффициент К=1 (установлено в отдельных экспериментах). Требуемая приведенная интенсивность съема металла будет равна+ 15 Ч 02 1,5 8000 К В 1 40 Длл нахождения требуеглой общей эдкономерности изменения усилий прижима абразивной ленты при беэрдэмерго шлифовании турбинной лопатки шлифодлся образец прямоугольного се еил с размерами дхЬ = 30 х 30 мм методом врезднил. Материал образца и турбинной лопатки были одинаковы, как и характеристика абразивных лент во всех экспериметдх. При шлифовании образца Руго- = 300 Н (это значение ограничивалось возггжностыо станка) В экспериментах придерживались примерно линейных изменений 1 о 1 времени обработки (аналогично фиг 2 д) регу 1 ровдниам давления сжатого воздухд Период изменения Ру был принят примерно равным 2 мин. Минимальная приведенная интенсивность съеглд металла была принята длл чернового шлифования, равной5 ии/(лл.л;г), что соответствовало Чрллн = 0,5 мл 1/мин, При одновремснгом определении (измерении) Ру и Чр, были построены вндчдле графики, аналогичные фиг,2 д и 2 б, затем график аналогичный фиг.2 в, В дальейшем найдена зависимость, подобндл кривой 11,уля Ру(Т) чтобы обеспечиь От = ЬО мм /(мм.мин), Имеющиесл графики позволяют найти Ру( т) и длл других эе 1824291ний О "( т ), Получендя таким образом закономерно;ть петлеения усилий прижимаР( т ) леп ы тт д воспроизведена приобработке урт оной лопатки, Величиаснятого,рускд находилась о пределах 50,10-0,23 та,Г рд тбе 1 д 1 тти обычным способом,который иссльзуется о заводских условиям(осоотое стоует рассмотренному аалогу),эндчеие стого припускд при гтрочих равньх услооях дходилась в пределах 0,150,26 мтл. тЛдксимальное отклонение отноминального размера припуска состаоилодля предлдгдемого способа - 0,03 мм, дляиэоестного - 0,06 мм, что соответствует пооышнио точости обработки в 2 раза, Подобо то,шенточности позволяетоткдэдт,;ог дополнительного выборочно;о шлиф" одня отдельных участкоолопатки,где н обесечено удаление заданного припуска,рлел оо о ьлмдние только повышениет 1 ро,эзадтот,ест т обработки эа счет исклю ея иберо. о о шлифооания крупногабдрых туб:,н,х лопаток, которое 25составляет О 20, тту того временИ приср-.лл з: де 1 т штучного времени ндвттфотде 30 л, оремл нд выборочноет +сод обы:1 о . менее 3 мин.едд телыье здтрдть: времени, несложно" риборнае оснащетие, используелов дгл оргелеия усилий прижимадбразионо" ленты при шлифовании, поэооляет применять заявленный способ непосредственно в производственных условиях. Использование предложенного способа существенно расширяет технологические возможности автоматизации оборудования, в частности для программного обеспечения требуемой эакономерости изменения усилия прижима, Появление первых образцов оборудования с ЧПУ для безоременного ленточного шлифования потребует использования предложенного способа наиболее широко,Формула изобретения Способ определения усилий прижима абразивной ленты при шлифовании, при котором посредством поджимного ролика абразивную ленту ооодят в контакт с заготовкой и фиксируют значение скорости перемещения ролика и интенсивность съема металла, от лича ю щи йс я тем, что, с целью повышения производительности, усилие поджима ленты роликом периодически изменяют, определяют изменения интенсивности съема, соответствующие указанным периодическим изменениям усилий поджима в заданные промежутки времени, затем на полученном графике интенсивности съема определяют величины заданной интенсивности съема и по ним на графике изменения усилий прижима определяют искомые точки, соответствующие указанным точкам заданной интенсивности съема металла,1 В 24291 Составитель В. ЮрьевТехред М,Моргентал Корректор Г, Кос ) Редактор роиэводственно.издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина 101 Заказ 2208 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5