Способ комбинированной обработки тел вращения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН а11 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ и = (0,4-0,8) и, 81, = Е, 1-(0,2-0,6)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3584888/25-08 (22) 21.04.83 (46) 07.04.86. Бюл, 11 13 (71) Завод-ВТУЗ при Московском авто,мобильном заводе им. И.А. Лихачева (72) Н. К. Фотеев (53) 621.9.048(088.8) (56) Седыкин Ф. В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин.—

М.: Машиностроение, 1976, с. 83-90. (54)(57) СПОСОБ КОМБИНИРОВАНИЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, включающий абразивное шлифование и электрохимическую обработку катодом-инструментом с постоянньи радиусом профиля, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества поверхности, по мере снятия припуска процесс ведут при постоянном числе оборотов детали и поперечной подаче, определяемой из соотношения

„„Я0„„1222445 А либо при постоянной поперечной подаче и числе оборотов детали, определяемом из соотношения где Z — слой металла, удаляемый чо электрохимическим способом. в начале обработки, Z„ — величина припуска на сторону, удаленного в процессе обработки детали на данньпЪ момент времени;

1 — начальная величина зазора между катодом и заготовкой; — величина абразивного съема, и — число оборотов детали в начале обработки, А — характеристика режима электрохимической обработки.

А = КK V Х, K — электрохимический эквивалент, К1 — коэффициент выхода по току V Х вЂ” удельная

У электропроводность электролита.

Изобретение относится к металлообработке, конкретно к методам, сочетающим механическую и электрохимическую обработку.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут при постоянном числе оборотов детали .и поперечной подаче, которую изменяют по формуле, учитывающей технологические факторы, либо подцерживают постоянную поперечную подачу, а меняют число оборотов детали, определяя его по формуле.

На фиг. 1 показана схема комбинированно"o процесса с неподвижным катод-инструментом; на фиг, 2 — изменение слоя снятого ЭХ0 — Z и глубиа ны резания 1 при обработке с постоян. ной поперечной подачей Sb, на фиг. 3 — схема комбинированного процесса с периодически перемещающимся катод-инструментом.

На фиг. 1-3 обозначены катод-инструмент I абразивный круг 2, обрабатываемая заготовка 3, датчик 4 размера, блок 5 определения снятого припуска, блок 6 расчета S, блок 7 ра счета, исполнительные механизмы 8.

Способ реализуют следующим образом (первый вариант).

Для получения высокого качества обрабатываемой поверхности при комбинированном способе с неподвижным катод-инструментом (фиг. 1) и с периодически перемещающимся катод ин.струментом (фиг. 3) необходимо стабилизировать значение путем уменьшения S по мере удаления припуска.

Использование первого пути снижает производительность комбинированного процесса, в связи с чем этот путь может быть использован только тогда, когда невозможно принять меры по обеспечению постоянства величины Zд.

Такие случаи весьма многочисленны, в связи с чем следует установить взаимосвязь между величиной удаляемого припуска. Z и изменением Sb (фиг. 2).

В начале обработки Sb = Zä + й, о О а в процессе удаления припуска должна оставаться постоянной, т.е. по мере удаления припуска начальное значение Sъ должно уменьшаться на ъ величину ь Sb .

22445 2

ЬБ =Sb -S; =Z + f:-Z.- f:= о п 0а а;

Е ф — Е где S, — поперечная подача абразивЬ;

5 ного круга и катод-инструмента по мере удаления припуска с обрабатываемой заготовки

Z, — удаляемый слой металла а1 электрохимическим способом по мере удаления припуска с обрабатываемой заготовки, Проводя преобразование, получают

Z;

f5 . 4Sb Еа (1)

Учитьвая, что условия, описываемые уравнениями, дают только качественную картину, то для получения практических данных проведены экс20 перименты по отысканию зависимости

S = f(Z 1„, Z ) °

Эксперименты, проведенные на модернизированном универсальном круглошлифовальном станке при 1, = 0,050,5 мм и Z = 0,05-3 мм показывают, что по мере удаления припуска S должна уменьшаться на величину 8Ь = (0,2-0,6) Е, (2) а

Способ реализуют следующим образом (второй вариант) .

Во многих случаях представляется возможным использовать второй вариант, обеспечивающий постоянство S (а значит, и производительности обработки) без снижения качества обрабатываемой поверхности. Этот путь связан с уменьшением числа оборотов

40 tl заготовки по мере удаления припуска Z.

Для получения практических данных проведены эксперименты по установлению зависимости n = f(7) при постоян45 ном Sb.

Эксперименты, проведенные на модернизированном универсальном круглошлифовальном станке при 1 = 0,050,5 мм, Е = 0,05-3 мм и n = 30—

50 400 об./мин показьвают, что по мере удаления припуска число оборотов и должно уменьшаться в соответствии с выражением: и; = (0,4-0,8) n, Z (3)

На практике перед началом обработки назначают величину 1а, определяют з 1222

Е и А (характеристика режима ЭХО), измеряют D, Измерять в процессе. обработки диаметр заготовки 3 (фиг. 3) можно известными соответствующими приборами

4, что позволяет с помощью блока 5 определить удаляемый припуск. Сведения о величине снятого припуска по даются в блок 6, в котором выполняется расчет -поперечной подачи S

Из блока 6 сигнал подается в блок 7 исполнительного механизма, который обеспечивает управление величиной поперечной подачи $

Эксперименты проводились при руч- !5 ном регулировании поперечной подачи.

При обработке вала из нержавеющей марки Х18Н9Т диаметром D 10 мм необходимо снять припуск на сторону

Е 1 мм. Между катод-инструментом и обрабатываемой заготовкой устанав ливается зазор l = 0,3 мм. Напряжение источника питания V = 24 В, ток

I 100 А, коэффициент выхода по току К = 0,8, электрохимический 25 эквивалент стали К 0,0121 мм/Амин электропроводность электролита К (25X NaC1) Х = 2,14 Ом мм . В итоге

А = К К .V Х = 0,498. Учитывая выражения (1) — (3), получают при и = 30

= 5 об./мин, Вк =, 10 мм Do 10 мм, lo 0,2 мм; А = 0,498 значения

ta. Оэ0064 H Е оо Оэ015 °

Абразивное шлифование осуществляется одновременно с анодным растворением, ведется при максимальном допустимой глубине резания t = 0,02 мм.

Отсюда следует, что поперечная подача равна

445

20

При п -50 об./мин, $ ** 0,035 мм.

40 В целях сохранения величины Sg в течение всего процесса удаления припуска требуется обеспечить постоянство скорости съема металла электрохимическим способом. Дпя этого нуж45 но уменьшить число оборотов.

После снятия слоя металла, равного 0,3 мм (что составляет примерно

30Х от общего припуска) величина

no = 50 об./мин уменьшена до значе50 ния n< = 20 об./мин.

При nq = 20 об./мин, новом Io

=ip+ Z< = 0,5 мм, t = 0,0169 мм и

Z = 0,016 представилось возможным сохранить начальное значение Sg

55 = 0,035 мм.

Учитывая, что последующее уменьшение и приводит к значительному падению производительности, катод-инSg Z o,,+ t 0,035 мм.

Использование подачи $4 = 0,035 мм в течение всего времени обработки приводит к появлению на обрабатываемой поверхности прижогов и сетки микротрещин. Неудовлетворительным качество поверхности стало потому, что при постоянной $,4 доля Еп., падает, а величина t растет в конце обработки Еп.„ = 0,0025 мм, à t -=

= 0,0325 мм, что более чем в 1,5 раза превьппает допустимое значение глубины резания.

Для получения требуемого качества обрабатываемой поверхности снижают глубины резания до 0,01 мм, которая при существующем способе комбинированной обработки подцерживается постоянной в течение всего времени удаления припуска.

Пример 1. Реализация способа по первому варианту связана с уменьшением величины подачи по мере удаления припуска.

После удаления слоя металла в пределах 0,3 мм, что составляет около ЗОЖ от всего снижаемого припуска, величина $ вручную уменьшена до значения, определяемого по приведенной формуле д S = 0,009 мм.

В итоге в течение всего времени об" обработки глубина резания t не превьппает максимальную величину t =

= 0,02 мм. Прижогов и трещин на обрабатываемой поверхности не наблюдается. При этом производительность обработки превышает производительность известного способа на 25-30Х.

Пример 2. Реализация способа по второму варианту связана с уменьшением числа оборотов обрабатываемой детали по мере удаления припуска.

В этом случае А = 0,498, 1д

0,2 мм, Dg = 10 мм, Вк = 10 мм.

При числе оборотов детали n =

300 об./мин и 1 = 0,02 мм величина Sg = 0,0222.

Отсюда следует, что при и

= 300 об./мин величина подачи практически целиком определяется глубиной резания t, т.е. процесс электрохимической обработки оказывает незначительное влияние на производительность комбинированного способа.

1222445

Составитель И. Комарова

Редактор Н. Бобкова Техред Г.Гербер Корректор С. Черни, Заказ )648/12 Тираж 1001 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 струмент перемещают в сторону обрабатываемой заготовки, обеспечив зазор, равный 0,2 мм. Это позволяет вновь вести обработку при п =

50 об./мин, сохранив постоянство

В итоге обрабатываемая поверх3 ность имеет высокое качество, которое обеспечено при производительно сти, в 2 раза превышающей производительность известного комбинированного способа обработки.