Способ абразивной обработки деталей

 

СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, при котором их перемещают в радиальном направлении между двумя инструментами с коническими рабочими поверхностями и прижимают к ним, о тли чающий ся тем, что, с це;лью повышения качества обработки оптических деталей путем стабилизации 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 образ у1ощей конуса выбирают из условия .- t:w: где Н, HH высоты тфужины соответственно в начале и в конце обработки; RH и R - расстояние от оси j; инструментов до оси детали в начале и в (/) конце обработки. О 1C ю

3(5D В 24 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

MH "к

pL "- OVH,Q н к

ГООУДАРственный КОмитет СОЛАР го делам иэои етний и стем.лай (21) 3407489/25-08 (22) 22.03. 82 (46) 30.05. 83. Бюл. М 20 (72) И.П.Филонов, А.Д.Маляренко, Л.И.Кравченко и A.Ï.ßêèìàõo (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.923,5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 126034, кл. В 24 В 37/04,,1959, (54)(57) СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ, при котором их перемещают в радиальном направлении между двумя инструментами с коническими рабочими поверхностями и прижимают к ним, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки оптических деталей путем стабилизации

„„SU„„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 условия где Н,„ и Нк — высоты пружины соответственно в начале и в конце обработки, Ф и g„— расстояние от оси д инструментов до оси детали в начале и в конце обработки.

1020212

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть испольэонано в приборостроении при изготовлении оптических линз.

Известен способ групповой обработки деталей, предназначенный для шлифования плоскопараллельных поверхностей заготовок, которые перемещают в радиальном напранлении от центра между двумя инструментами с коническими рабочими поверхностями и прижимают к 10 ним (1).

ИзвесТный способ не обеспечивает стабильных условий обработки вследствие наличия постоянного усилия прижима при изменяющейся окружной скорости, 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- 2, 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, нершины конических поверхностей которых располагают навстречу одна другой, причем угол наклона образующей конуса выбирают из условия

Н-HK

Ы. -01 с1Π— " — —

"н "к где Н и Н вЂ” высоты пружины соотнет-g(I

H K стненно н н ач але и н конце обработки; и к — расстояние от оси инсти K рументов до оси детали н начале и в конце обра 5 ботки.

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 в труэки. Фасонные пружины б при-б ь=АР5, ({) где А — коэффициент, учитывающий влияние технологических факторов, S — путь трения, тогда интенсивность — износа равЙ 1 на

8t дь

=АР ) (2) Для стабилизации процесса формообразования и его нормального протекания необходимо постэянство dt Idt,это значит, что

АРЧК=сопМ, (Ъ) где К вЂ” коэффициент, учитывающий технологические факторы и оптимальные условия процесса обработки;

А — величина постоянная, поэтому выражение (3) можно переписать в виде:

Р= (в) AV — = A-Co St; (4)

К где Д - коэффициент, характеризующий оптимальные условия процесса обработки.

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 кананками

3, нарезанными на его торце, скорость резания в процессе обработки изменяется линейно. жимают детали 1 к канавкам 3, являющимся зеркальным отображением друг друга.

Дисковый инструмент 4 вращают вокруг оси 00 с угловой скорость% (64 е

Силовое замыкание обрабатынаемой детали 1 и дискового инструмента 4 обеспечивают силой P. Обрабатываемая деталь 1 совершает нращение вокруг собt ственной 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 3,, и вращательном вокруг собственной оси 0 0 с угловой скоростью QJ

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 0 0

Согласно известной зависимости износа 6 от давления P имеем

1020212

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 + =10

Размеры рабочей зоны, мм максимальный диаметр инструмента 800; минимальный 400.

В качестве обрабатываемой детали принята линза из стекла К8 с радиусом сферической поверхности R =20 мм, диаметром Д„=300 мм.

Дисковые инструменты Bphi ают со скоростью И =400 об/мин. Скорость резания детали изменяется от Г И 3>14 400

9 Ä= R „= 04=16, 2м/с

15

25 до Г И 3,14 400

Иии о»>»> 30 Op. = 8,36 м с, Усилие прижима P рассчитывается по известной зависимости

f((l4

16,„(+г)(й»,.(. ) >

35 где

Я вЂ” модуль сдвига, Д вЂ” диаметр проволоки, число витков пружины, P, — максимальный радиус пружины; минимальный радиус пружины.

При изготовлении фасонной пружины 40 из стальной проволоки (сталь 55ГС) диаметром d =1,5 мм с числом витков

И =б, максимальным радиусом к =10 мм и минимальным -5 мм усилие прижима изменяется в рабочей зоне нелинейно по описанной зависимости, изменяя свое значение от В,З до 16,7 кг/см, обеспечивая постоянство произведения прижимного усилия и скорости резания.

Согласно условию (5) для наиболее благоприятного хода процесса формообразования необходимо, чтобы линейному изменению скорости резания соответствовало нелинейное изменение величины усилия прижима обрабатываемых деталей

1 к дисковым инструментам 4. 55

Это условие можно реализовать, например, используя свойства фасонных пружин. Они отличаются тем, что по мере их сжатия вследствие последовательного исключения иэ работы все 60 большего числа витков жесткость пружины возрастает. Для этих пружин линейное изменение высоты пружины (или хода) вызывает нелинейное изменение усилия прижима. 65

Для реализации условия (4 ) достаточно механизм прижима деталей к инструментам выполнить в виде фасонной пружины, представденной на фиг.4, и изменять расстояние между поверхностями деталей, на которые воздействуют 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 дос аточной степенью точности: участок T — прямая линия, участок Н вЂ” гипербола,.участок 1Н вЂ” прямая линия.

Таким образом, для участка tl можно з аписать

Р=, (6)

E где Š— коэффициент, зависящий от геометрических параметров пружины — диаметра витков d,,числа витков, узла подъема витков с, угла конуса 9 пружин, Н вЂ” высота пружины.

С учетом равенств (5 ) и (б) можно записать

А (1) или — — =сопМ

H Ец> и Д

Условие (7) можно реализовать, если выполнить обращенные однс к другой торцовые поверхности дисковою инструментов 4 в виде конусов с углом при вершине 180 -2+, причем

R„ таким образом =Си.С10 > (й)

Ч4

1 где Н. — высота пружины в определен1 ный момент времени обработки, расстояние от оси вращения дисковых инструментов 4 до оси вращения обрабатываемых деталей 1, соответствующее этому моменту времени.

При подборе фасонных пружин исходят из диапазона изменения скорости резания (фиг. 3.) Н К (4 (н "к) где RÄ, RÄ вЂ” 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 инструментам Р=Рн Рк

1020212

Выбирают фасонную пружину с такой характеристикой, чтобы диапазон изменения прижимного усилия находился в зоне участка н (Фиг.5).

По характеристике пружины определяют интервал изменения высоты пружины и и-"к где Н,Н„- высоты пружины в начале и в конце процесса обработки.

Тогда угол скоса с(.обращенных одна к другой торцовых поверхностей„ необходимый для выполнения условия (5), выражают иэ равенства,8)

5 ((и.с1ф н„-н„

Rн,- -Rg

Предлагаемое решение позволяет улучшить качество оптических поверхностей путем стабилизации процесса формообразования на всем протяжении рабочей эоны и поддержания его в on. тимальных пределах.

1020212

Составитель A. Козлова

Редактор Л.Филь Техред A.Áàáèíeö КорректорС.Шекмар

Заказ 3779/11 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîpîä, ул.Проектная, 4