Способ доводки шариков “томский”

ЕТЕНИ ству со(Оз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ едОмстВО сссР (ГОспАтет(т сссР)гг) ОПИСАНИЕ Ик авторскому свиде(71) 5 - й Государственный подшипниковый завод(56) Авторское свидетельство СССР Н 1144855, кл.В 24 В 11/02, 1984.(54) СПОСОБ ДОВОДКИ ШАРИКОВ "ТОМСКИЙ(57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано в подшипниковойпромышленности. Цель изобретения - повышениекачества обработки. Доводку шариков осуществляют двумя дисками. Шарики размещают в кольцевых канавках вращающегося диска и смачиваютв три этапа. На первом этапе смачивание произво(19) Я 1 (11) 1 бб 5 б 23 (13) А 1(51)6 В 24 В 1102 дят доводочной пастой, содержащей, мас 96: окись хрома 3 - 25; олеиновая кислота 2 - 8, стеарин 2 - 8; минеральное масло остальное. На втором этапе - доводочной пастой, содержащей, мас%: мел 3 - 15; олеиновая кислота 2 - 8, минеральное масло остальное. На третьем этапе в качестве органического смачивателя берут минеральное масло, Соотношение количества разовой закладки пад, использованных на первом и втором этапах смачивания, выбирают равным (2: 1) - (2: 3). Соотношение количества органического смачивателя на третьем этапе и суммарного количества закладки паст, использованных на первом и втором этапах смачивания, выбирают равным 1: 2 - 1: 1,5. Смачивание шариков на всех этапах производят через 2 - 3 ч. 2 табл.Изобретение относится к абразивнойобработке и может быть использовано вподшипниковой промышленности приокончательной доводке шариков.Целью изобретения является повышение качества обработки,Доводку шариков осуществляют междудвумя дисками. Шарики разме:цают в кольцевых канавках вращающегося диска и смачивают в три этапа, На первом этапесмачивание производятдоводочной пастой,содержащей. мас.%:Окись хрома 3 - 25Олеиновая кислота 2 - 8Стеарин 2 - 8Минеральное масло Остальноена втором этапе - доводочной пастой, содержащей, мас.%:Мел 3 - 15Олеиновая кислота 2 - 8Минеральное масло Остальноепри соотношении разовой закладки паст,использованных на первом и втором этапах(2:1) - (2:3), на третьем этапе - минеральныммаслом при соотношении количества разовой закладки последнего и суммарного количества разовой закладки паст,использованных на первом и втором этапахсмачивания, от 1:2 до 1:1,5, при этом смачивание шариков на всех этапах производятчерез 2-3 ч,Смачивание на первом этапе доводочной пастой, содержащей окись хрома, позволяет уменьшить грубое механическоевоздействие режущего контура на обрабатываемую поверхность и повысить геометрическую точность обработки. Кроме того,зерна окиси хрома, внедренные в чугунныедиски, не наносят на обрабатываемые шарики глубоких рисок и царапин.Смачивание на втором этапе пастой, содержащей мел, обеспечивает предварительное выравнивание режущего контура засчет изменения величины его зерен. Этообьясняется тем, что мел является мягкимабразивным материалом, Процесс дробления зерен протекает с более высокой интенсивностью и способствует уменьшению ихвеличины. Применение доводочной пасты,содержащей мел, способствует удалению споверхности шариков окисной пленки, полученной на первом этапе. При этом после-.дующего окисления металла не происходит,так как мел является нейтральным абразивным материалом, Таким образом, поверхность шариков приобретает некотороеповышение микротвердости, за счет которой снижается их чувствительность к воздействиям обработки и предотвращается появление поверхностных дефектов. Отс 5 10 ствие штрихов вторичного отпуска (ожогов) вторичного отпуска (ожогов) на поверхностичто мел, использованный в качестве абразивного материала, обладает незначительной твердостью и оказавшись в избыточном количестве на дне кольцевых канавок, не влияет на состояние поверхности шариков.На третьем этапе происходит окончательное формирование режущего контура доводочн ых паст. Смачивание минерал ьным маслом позволяет уменьшить в пастах содержание абразивного материала. В это же время происходит увеличение количества абразивных зерен за счет их дробления, т,е. протекает интенсивный процесс диспергирования, что способствует окончательному выравниванию режущего контура,Ввиду того, что режущий контур доводочных паст отличается подвижностью абразивных 20 зерен, происходит процесс тонкого резания, Кроме того, применение минерального масла исключает повреждение обрабатываемой поверхности. В результате этого способ доводки обеспечивает повышение качества обработки шариков.Предложенный способ доводки шариков реализуется следующим образом.Окончательную доводку производят наэлеваторном шарикодоводочном станке мод. ВШМ (производство Витебского станкостроительного завода им, С.М.Кирова) вертикальной компоновки консольного типа, оснащенном гидравлическим прижимом и горизонтально расположенными дисками диаметром 800 мм, Нижний диск станка устанавливают с возможностью вращения, Верхний диск является прижимным и имеет вырез для ввода шариков в зону обработки, В качестве материала дисков используют антифрикционный чугун марки АЧМГОСТ 1585 - 79. Применяемые диски имеют следующую твердость; вращающийся - НВ 190, прижимной - НВ 185, На обоих 45 дисках проточены кольцевые канавки радиусного профиля, которые прикатгны шариками, предназначенными для окончательной доводки, В результате этого глубина канавок дисков приблизительно 50 следующая; вращающегося - 1/3, прижимного - 1/2 диаметра шарика. По окончании прикатки производят промывку дисков и станка. Для приготовления доводочных паст используют следующие компоненты: окись 55 хрома техническую абразивную - сорт ОХА-ОГОСТ 2912 - 79 Е; кислоту олеиновую техническую марки В ГОСТ 7580-55; кислоту стеариновую техническую (стеарин) в виде порошка, сорт второй ГОСТ 6484-64; мел природный обогащенный марки ММО ГОСТ 12085 - 73; в качестве минерального маслаПри уменьшении промежутка времени смачивания шариков (2 - 3 ч), например до 1 ч 50 мин, абразивные свойства доводочных паст используются неполностью, так как не происходит дробление абразивных зерен до минимальной величины, что снижает эффективность обработки, При увеличении 55 используют индустриальное масло марки И 20 А, сорт первый. ГОСТ 20799-75,На третьем этапе смачивания также используют индустриальное масло марки И 20 А, сорт первый, ГОСТ 20799-75. 5Доводочную пасту для первого этапасмачивания готовят следующим образом. Вмасло, подогретое до 80-90 С, добавляютолеиновую кислоту и окись хрома, послеэтого вводят разогретый до 105 - 125 ОС стеарин. Все составляющие пасты перемешивают в течение 25 - 30 мин. Компонентыдоводочной пасты для второго этапа смачивания перемешивают в следующем порядке. В масло, подогретое до 80 - 90 С,добавляют олеиновую кислоту и мел. Перемешивание производят в течение 15 - 20мин,На третьем этапе смачивания используют масло, подогретое до 80 - 90 С. Составыдоводочных паст первого и второго этапасмачивания и марка индустриального масла, используемого на третьем этапе, приведены в табл,1,Доводке подвергают шарики, прошедшие предварительную обработку, после которой произведена их промывка от остатковшлама и абразивных частиц,Доводку выполняют следующим образом. Загруженные в станок шарики из элеватора направляют в вырез прижимногодиска, где они, размещаясь в кольцевых канавках вращающегося диска, проходят через зону обработки между обоими дисками,при этом создают необходимое усилие прижима и производят трехэтапное смачивание шариков доводочными пастами иминеральным маслом.По предложенному способу смачиваниена всех этапах производят через 2-3 ч споследующей обработкой шариков междудисками в течение 1 - 2 ч по окончании смачивания минеральным маслом. При увеличении времени обработки шариков между 45дисками (1 - 2 ч), после окончательного ихсмачивания минеральным маслом, например до 50 мин, не достйгается требуемыйуровень шероховатости. При увеличении,например до 3 ч - не приводит к существенному улучшению процесса доводки. Приувеличении времени обработки, напримердо 3 ч 25 мин, на поверхности шариков из-заиспарения масла образуются дефекты,промежутка. например до 3 ч 15 мин - ухудшается качество обработки шариков из-за испарения из доводочных паст минерального масла, что способствует появлению поверхностных дефектов.При уменьшении соотношения количеств разовой закладки паст, использованных на первом и втором этапах (2:1 Н 2:3), например до 2,2:1 не достигается требуемого качества обработки, так как не происходит удаления с поверхности шариков мягкой окисной пленки, полученной на первом этапе смачивания, Увеличение соотноШения, например, до 2:3,2 не является необходимым ввиду того, что не приводит к существенному повышению качества обработки,Если разовую закладку минерального масла на третьем этапе смачивания производят в меньшем количестве, чем при соотношении 1:2, например 1:2,2, содержание абразива в доводочных пастах до достаточного уровня не уменьшается, что снижает качество обработки. Если разовую закладку минерального масла производят в большем количестве, чем при соотношении 1:1,5, например 1:1,3, заметного повышения качественных показателей обработки не происходит.П р и м е р 1. Доводке подвергают шарики диаметром 1/8". загруженные в элеватор станка, Материал шариков подшипниковая сталь марки ШХГОСТ 801 - 78, Твердость шариков НЯС 64. Масса одновременно обрабатываемых шариков 350 кг. При этом каждая партия шариков сформирована из металла одной плавки без последующего перемещения в процессе обработки с другими партиями, Диаметр шариков до обработки 28,615 мм. Снимаемый припуск 0,025 мм, Глубина кольцевых канавок вращающегося диска 9,5 мм, прижимного 14,3 мм. Геометрические параметры шариков дообработки, мкм:Непостоянство единичногодиаметра (овальность) 1,50Отклонение от сферическойформы (гранность) 1,50Волнистость 0,35Разнораэмерность шариковпо диаметру в партии 3,00Шероховатость поверхности, Ва 0,18. Число оборотов элеватораДля смачивания шариков, загруженных в станок, на первом, втором и третьем этапах используют составы М 1, приведенные в табл.1. Шарики, проходящие через рабочую зону между вращающимся и прижимным. дисками, смачивают доводочными пастами и минеральным маслом. На всех этапах смачивание производят через 2,5 ч. Количество разовой закладки доводочной пасты на первом этапе выбирают из расчета смачивания пастой поверхности всех шариков, загруженных в станок. Для партии шариков массой 350 кг это количество составит 2,2 кг. Количество разовой закладки доводочной пасты на втором этапе смачивания выбирают при соотношении 2;1, т.е. в два раза меньше, по сравнению с первым этапом. Это количество составит 1,1 кг. Количе ство разовой закладки минерального масла на третьем этапе выбирают при соотношении 1;2 к суммарному количеству разовой закладки паст, использованных на первом и втором этапах смачивания, Таким образом, на первых двух этапах для разовой закладки суммарно взято 3,3 кг паст. На третьем этапе количество разовой закладки минерального масла составит 1,65 кг, т.е, в два раза меньше по сравнению с суммарным количеством на первых двух этапах,На первом этапе для смачивания шариков (через каждые 2,5 ч) произведено пять закладок доводочной пасты. На втором этапе.для смачивания шариков (через каждые 2,5 ч) произведены три закладки доводочной пасты. На третьем этапе для смачивания шариков произведена одна закладка минерального масла с последующей обработкой шариков между дисками в течение 1 ч.П р и м е р 2. Доводке подвергают аналогичные шарики диаметром 1/8", загруженные в элеватор станка, и имеющие массу 350 кг. Режимы обработки аналогичны примеру 1. Для смачивания шариков, загруженных в станок, на первом, втором и третьем этапах используют составы М 2, приведенные в табл.1. Шарики, проходящие через рабочую зону между вращающимся и прижимным диском, на всех этапах смачивают через 3 ч, Количество разовой закладки доводочной пасты на первом этапе смачивания составляет 2,2 кг, Количество разовой закладки доводочной пасты на втором этапе смачивания выбирают при соотношении 2:2, т,е. одинаковое по сравнению с первым этапом, что составляет 2,2 кг. Количество разовой закладки минерального масла на третьем этапе выбирают при соотношении 1:1,75 к суммарному количеству разовой закладки паст, использованных на первом и втором этапах смачивания. Таким образом, на первых двух этапах для разовой закладки суммарно взято 4,4 кг паст. На третьем этапе количество разовой закладки минерального масла составит 2,5 кг, т.е, в 1,75 раза меньше по сравнению с суммар" ным количеством на первых двух этапах. На первом этапе для смачивания шариков (через каждые 3 ч) произведены четыре закладки доводочной пасты, На втором этапе длясмачивания шариков (через каждые 3 ч) произведены две закладки доводочной пасты.На третьем этапе для смачивания шариковпроизведена одна закладка минерального"5 масла с последующей обработкой шариковмежду дисками в течение 1,5 ч,П р и м е р 3. Доводке подвергают шарики диаметром 1/8", загруженные в элеватор станка и имеющие массу 350 кг,Геометрические параметры шариков и режимц обработки аналогичны примеру 1Для смачивания шариков на первом,втором и третьем этапах используют составы М 3, приведенные в табл.1. Шарики, проходящие через рабочую зону междувращающимся и прижимным дисками, навсех этапах смачивают через 2 ч. Количестворазовой закладки доводочной пасты на первом этапе смачивания составляет 2,2 кг. Количество разовой закладки доводочнойпасты на втором этапе смачивания выбирают при соотношении 2:3, т.е. в полтора разабольше по сравнению с первым этапом. Этоколичество составит 3,3 кг. Количество разовой закладки минерального масла натретьем этапе выбирают при соотношении1:1,5 к суммарному количеству разовой закладки паст, использованных на первом и40 втором этапах смачивания. На первых двухэтапах для разовой закладки суммарно взято 5,5 кг паст. На третьем этапе количестворазовой закладки минерального масла составит 3,66 кг, т,е, в полтора раза меньше по45 сравнению с суммарным количеством напервых двух этапах.На первом этапе для смачивания шариков (через каждые 2 ч) произведено шестьзакладок доводочной пасты, На втором эта 50 .пе для смачивания шариков(через каждые 2ч) произведены две закладки доводочнойпасты. На третьем этапе для смачиванияшариков (через каждые 2 ч) произведеныдве закладки минерального масла с после 55 дующей обработкой шариков между дисками в течение 2 ч после окончательногосмачивания,П р и м е р 4. Доводке подвергают шарики диаметром 1 /8, загруженные в элеватор станка и имеющие массу 350 кг.Геометрические параметры шариков и ре1665623 10 40 Таблица 1 и е. Во всех составах в качестве минерального масла используюо марки ИА ГОСТ 20799-75. Примеч ндустриальное мжимы обработки аналогичны примеру 1. Для смачивания шариков на первом, втором и третьем этапах используют составы М 4, приведенные в табл.1, Шарики, проходящие через рабочую зону между вращающимся и прижимным диском, на всех этапах смачивают через 3 ч 15 мин.Количество разовой закладки доводочной пасты на первом этапе смачивания составляет 2,2 кг. Количество разовой закладки доводочной пасты на втором этапе смачивания выбирают при соотношении 2,2;1, т,е. в 2,2 раза меньше по сравнению с первым этапом. Это количество составит 1 кг. Количество разовой закладки минерального масла на третьем этапе выбирают при соотношении 1:2,2 к суммарному количеству разовой закладки паст, использованных на первом и втором этапах смачивания. На первых двух этапах для разовой закладки суммарно взято 3,2 кг паст. На третьем этапе количество разовой закладки минерального масла составит 1,46 кг, т.е, в 2.2 раза меньше по сравнению с суммарным количеством на первых двух этапах, На первом этапе для смачивания шариков (через каждые 3 ч 15 мин) произведено пять закладок доводочной пасты. На втором этапе для смачивания шариков (через каждые 3 ч 15 мин) произведены три закладки доводочной пасты, На третьем этапе для смачивания шариков произведена одна закладка минерального масла с последующей обработкой шариков между дисками в течение 50 мин.П р и м е р 5. Доводке подвергают шарики диаметром 1/8", загруженные в элеватор станка и имеющие массу 350 кг, Геометрические параметры шариков и режимы обработки аналогичны примеру 1, Длясмачивания шариков, на первом, втором итретьем этапах используют составы Р 5,приведенные в табл.1. Шарики, проходящие5 через рабочую зону между вращающимся иприжимным диском, на всех этапах смачивают через 1 ч 50 мин. Количество разовойзакладки доводочной пасты на первом этапе смачивания составляет 2,2 кг, Количество10 разовой закладки доводочной пасты на втором этапе смачивания выбирают при соотношении 2:3,2, т,е, в 1,6 раза больше посравнению с первым этапом. Это количество составит 3,52 кг.Количество разовой закладки минерального масла на третьем этапе выбираютпри соотношении 1:1,3 к суммарному количеству разовой закладки паст, использованных на первом и втором этапах смачивания,20 На первых двух этапах для разовой заклад.ки суммарно взято 5,72 кг паст. На третьемэтапе количество разовой закладки минерального масла составит 4,4 кг, т.е. в 1,3раза меньше по сравнению с суммарнымколичеством на первых двух этапах.На первом этапе для смачивания шариков (через каждые 1 ч 50 мин) произведеношесть закладок доводочной пасты. На втором этапе для смачивания шариков (черезкаждые 1 ч 50 мин) произведены две закладки доводочной пасты. На третьем этапе длясмачивания шариков через каждые 1 ч 50мин) произведены две закладки минерального масла с последующей обработкой шариков между дисками в течение 2 ч 30 минпосле окончательного смачивания,Результаты испытаний доводки шариков 1/8" приведены в табл,2,1665623 12 Таблица 2 Состав Показатель 6 ( изве- стный 3 Разнорэзмерность шариков по 0,48 0,21 0,30 0,65 0.70 0,85 0,21 0,48 0,30 0,65 0,70 0,85 0,48 0,05 0,21 0,01 0,30 0,02 0,65 0,09 0,70 0,10 0.85 0,30 Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Есть Нет Нет Нет Нет Нет Есть 0,15 0,016: 0,030 0,050 0,080 0,070 16 28 10 40 40 200 26 ч 50 мин,Текред М.Моргентал Редактор Е,Кравцова Корректор С.Патрушева Заказ 269 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 диаметру в партии, мкм Непостоянство единичного диаметра(овальность), мкм Отклонение от сферической формы ( гранность), мкм Волнистость, мкм Штрихи вторичного отпуска; одиры, царапины, нэколы и др, 8 Шероховатость поверхности,Й, мкм9 Степень точности шариков поСТ СЭВ 1990-79 (ГОСТ 3722-81) 10Время обработки партии шариков, ч Формула изобретения СПОСОБ ДОВОДКИ ШАРИКОВ -ТОМСКИЙ"Способ доводки шариков между двумя дисками, по которому шарики раз,мещают в кольцевых канавках вращающегося диска и смачивают в три этапа, при этом соотношение количества органического смачивателя на третьем этапе и суммарного количества закладки паст, лспользовэнных на первом и втором этапах смачивания, выбирают равным 1 : 2 - 1: 1,5, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, нэ первом этапе смачивание производят до водочной пастой, содержащей, ;,нь О/Оксид хрома 3-25 Олеиновая кислота 2-8 Стеарин 2-8 Минеральное масло Остальноена втором этапе - доводочной пастой, содержащей, мас.:Мел 3-15 Олеиновая кислота 2-8 Минеральное масло Остальноена третьем этапе в качестве органического смачивателя берут минеральное масло, при этом соотношение количеств разовой закладки паст, использованных 15 на нервом и втором этапах, выбираютравным (2: 1) - (2: 3), а смачивэние шариков на всех этапах производят через 2-3 ч.