Способ обработки поверхностей деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН зы В 24 В 31/ б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3524520/25-08 (22) 21 ° 12 ° 82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15 ° 03.84. Бюл. М 10 (72) В. О. Трилисский, И. Е. Бурштейн

Н. А. Журавлев и .В. И. алферов (71) Пензенский политехнический институт

° ° ° °

53) 621. 924 ° 7 (088. 8)

56) 1. П атент Великобритании

У 1166864 кл. B 24 В 31/08, опублик.

1969 (прототип), (5 i)(57) СПОСОБ ОБРАбОТКИ ПОВЕРХНО-СТЕЙ ДЕТАЛЕЙ в рабочих емкостях, состоящих из неподвижной обечайки и

„„SU„„ вращающейся внутри нее чаши, при котором рабочую полость заполняют гранулированной обрабатывающей средой и обрабатываемыми деталями, а затем чаше сообщают вращательное движение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, вращательное движение чаше сообщают с переменной угловой скоростью, а последнюю изменяют в течение каждого оборота чаши по синусоидальному закону, при этом диапазон изменения угловой скорости устанавливают в пределах 0,5-0,8 ее номинальной величины.

416

1 1079

Изобретение относится к поверхностной обработке деталей в среде свободного абразива и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ обработки поверхностей деталей в рабочих емкостях, состоящих из неподвижной обечайки и вращающейся внутри нее чаши, при котором рабочую полость заполняют гра- to нулированной обрабатывающей средой и обрабатываемыми деталями, а затем чаше сообщают вращательное движениеГ1).

Однако в известном способе при постоянных режимах обработки торои>5 дально-винтовой поток обрабатывающей среды осесимметричен, т.е. не изменяется во времени,что отрицательно сказывается на производительности процесса обработки.

Цель изобретения - повышение производительности обработки.

П оставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки поверхностей деталей в рабочих емкостях и 2.> состоящих из неподвижной обечайки и вращающейся внутри нее чаши, при котором рабочую полость заполняют гранулированной обрабатывающей средой и обрабатываемыми деталями, чаше сообзо щают вращательное движение с переменной угловой скоростью, а последнюю изменяют в течение каждого оборота чаши по синусоидальному закону, при этом диапазон изменения угловой скорости устанавпивают в пределах 0,50,8 ее номинальной величины.

Сообщение чаше вращения с переменной угловой скоростью приводит к изменениям кинематики тороидально-винтового потока, выражающемся в периоди ческом (за оборот) перераспределении скоростей компонентов загрузки и давлений внутри потока, что в значительной мере интенсифицирует процесс обработки. Однако не всякое изменение угловой скорости чаши за оборот приводит к существенному повышению производительности обработки. Наибольший эффект обеспечивается при плавном изменении скорости за оборот по

/ закону близкому к синусоидальному и когда диапазон изменения скорости находится в пределах 0,5-0,8 номинальной величины. Il ри резких колебаниях скорости тороидально-винтовой поток терят свою форму, что отрицательно сказывается на производительности обработки.

В случае, когда диапазон изменения угловой скорости чаши меньше 0,5 номинальной величины, существенного увеличения производительности не наблюдается в силу малых изменений давлений внутри потока. При использовании диапазонов изменения угловой скооости чаши больших 0,8 номинальной величины, также не происходит существенного увеличения производительности, так как в данном случае сил сцепления между смоченной абразивной средой и поверхностью чаши недостаточно для того, чтобы поток отслеживал изменения угловой скорости чаши.

На чертеже показаны результаты обработки при изменении Л от 0,2 до 1,1., иллюстрирующие целесообразность выбора Д в пределах 0,5-0,8 для случаев обработки при номинальных числах оборотов 150 об/мин, 300 об/мин и

450 об/мин деталей из стали 45 гранулами кварцита.

Способ реализуется следующим о6разом.

Обрабатываемые детали вместе с абразивным наполнителем загру>кают в рабочую камеру, образованную неподвижной обечайкой и вращающейся внутри нее чашей. Для смачивания массы загрузки в камеру подают рабочую жидкость. Чаше сообщают вращение с переменной угловой скоростью, закон изменения которой за оборот должен быть близким к синусоидальному, а диапазон изменения Д =и> д„- ю„ „„ должен находиться в пределах 0,5-0,8 номинальной величины. При вращении чаши под действием центробежных сил масса загрузки приобретает форму гора, вращающегося с переменной угловой скоростью, в котором отдельные компоненты движутся по спиральной траектории.

Относительные скорости движения гранул абразивного наполнителя и обрабатываемых деталей, а также давления в потоке периодически изменяются вследствие изменения центробежных сил, обеспечивающих увеличение количества и энергии соударений абразивных гранул с деталями, что интенсифицирует обработку последних.

Пример. Обработке подверга" лись заготовки, имеющие форму цилиндров диаметром 10 мм и длиной 30 мм из сплава Д16Т, латуни ЛС-59 и стали

45, Обработка велась в центробежноротационной установке с объемом раСъем, мг/см

Абразивный наполнитель

Обрабатываемый материал

П рототип Предлагаемый способ

Ь= 02 d= 06 й= 1,1

Кварцит

24А 40 ЧТ2 К

16,7 38,1 18,1

14,8 31,7 16,0

15,8 35,9 17,3

12,1 25,2 14,7

15,9

Сплав Д1БТ

12,3

13 3

Кварцит

24А 40 ЧТ2 К

Кварцит

24А 40 ЧТ2 К

Латунь ЛС-59

9,0

9,4

8,9 15,5

6,3 11,2

Сталь 45

5,1

3,8

7,1

Составитель Н; Финн

Редактор С. Лисина Техред С.Мигунова Корректор А.Ференц

Заказ 1221/12 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1079 бочей камеры 60 л с использованием в качестве абразивного наполнителя кварцита и боя шлифовальных кругов

24А 40 ЧТ2 К грануляции 15-20 мм. ,При этом были реализованы две схемы: с постоянной скоростью вращения чаши (также как в про,отипе) и с переменными за оборот скоростями вращения чаши, для чего в приводе устанавливались сменные пары некруглых зубча- 10 тых колес с различным передаточным отношением. Время обработки го обеим схемам — 30 мин.

В качестве параметра, характеризующего интенсивность процесса, был при15 ,нят съем металла с единицы площади заготовки, который определялся весовым методом.

Результаты экспериментов сведены в таблицу, из которой видно, что пред О лагаемый способ обработки обеспечивает существенное увеличение производительности обработки по сравнению с

416 4 прототипом, т.е. когда чаша вращается с постоянной угловой скоростью.

При этом в случаях, когда диапазон изменения скорости дна Д (в долях от номинального значения) составляет

0,2 и 1,1 увеличение производительности не превышает 404. П ри = 0,6, т.е. выбранном иэ диапазона 0,5 (д ( (0,8, производительность увеличивается в 2,5-3 раза, В приведенном примере при диаметре рабочей камеры 0,45 м величина номинальной и угловой скорости была

300 об/мин, а диапазон ее изменения при Д = 0,6 составлял от 210 до

390 об/мин.

Предлагаемый способ путем использования приведенного закона изменения угловой скорости чаши позволяет значительно повысить производительность обработки при несущественном усложнении конструкций устройства для его реализации.