Способ правки шлифовального круга с прерывистой рабочей поверхностью

 

СО!03 СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„;SU„„1256938 А 1 (д!) 4 В 24 В 53/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ!ТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3863769/25-08 (22) 1).03.85 (46) 15.09.86, Бюл. У. 34 (71) Харьковский филиал Головного специального производственного конструкторского бюро по рациональному применению режущего инструмента ."Оргприминструмент" (72) В.Л.Доброскок, В.Ф.Дрожин, А.И.Грабченко, А.И.Михайлов, С.А.Глухих и Д.Э.Белявский (53) 62!.922.029 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 952556, кл. В 24 В 53/00, 1982.

Якимов A.Â, Абразивно-алмазная обработка фасоиных поверхностей, М,: Машиностроение, 1984, с. 212. (54)(57) СПОСОБ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬ!!ОГО

КРУГА С ПРЕРБ1ВИСТОЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, согласно которому синхронно с вращением круга осуществляют периодическое воздействие на его поверхность правящим плосковершинным инструментом. со сдвигом фазы, соответствующим смещению впадин в сторону, противоположную направлению вращения круга, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода массы круга при правке, скорость сдвига фазы определяют по минимальному износу круга в диапазоне

=(O 2 — 1«,О) ЫЧ где

" Р скорость сдвига фазы; — линейная скорость износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов; — шаг выстулов; — диаметр круга; — высота выступов, t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ впадин.

Способ правки включает приемь1 синхронного с вращением круга перио20 дического воздействия правящим плосковершинным инструментом на рабочую поверхность круга, установления минимального износа круга в диапазоне, определяемом зависимостью

d4 11t (О, 2 — 1,О)

Dh с/. 4 где

d.Т скорость сдвига фазы периодического воздействия; линейная скорость износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов; соответственно шаг и высо30

f.,h—

35 та выступов; ) — диаметр круга, и осуществление сдвига фазы периодическогo воздействия со скоростью, соответствующей минимальному износу круга.

Устройство для осуществления способа электрохимическим методом содержит гравящий катода 1, рабочая погерхность которого эквидистантна относительно рабочей поверхности шлифовального круга 2. На рабочей поверхности катода 1 выт1олнены электропроводные полосы 3, соединенные параллельно. Электропроводные полосы 3 разделены электропроводными участками 4 и размещены одна от другой на расстоянии равном или кратном шагу неровностей прерывистой поверхности круга 2, например алмазного. Электропроводные полосы 3 катода связаны с источником 5 питания через цепь б синхронизации, 55

3 !2569

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из труднообрабатываемых материалов.

Цель изобретения — сокращение

5 расхода массы круга при правке эа счет учета особенностей характера и скорости износа выступов на его рабочей поверхности °

На фиг.! показана схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 †. схема износа прерывистого круга; на фиг.3 — схема формообразования прерывистой рабочей поверхности при смещении фазы правки> на фиг.4 — схема изменения соотношения длины выступов и

38 2 блок 7 сдвига. фазы и блок 8 управления длительностью импульса °

При работе устройства на электропроводные полосы 3 катода 1 подают импульсы, синхронные с вращением шлифовального круга 2. В зазор между катодом и шлифовальным кругом подают электролит. Формирование впадин на рабочей поверхности выполняются путем электрохимической правки, причем каждая из впадин последовательно размещается под всеми электропроводными полосами катода и ее формирование является результатом электрохимического воздействия всех полос 3.

Пля осуществления предлагаемого способа определяют значение максимального линейного износа !1, расчитывают необходимый сдвиг фазы правки и устанавливают соответствующее смещение фазы импульса с помощью блока 7 сдвига фазь.

Направление принудительной миграции продольного профиля выбирается с учетом характера износа кругов с прерывистой рабочей поверхностью, При прерывистом шлифовании преобладающий износ происходит на фронтальных частях выступов и по их вершинам, т.е. в направлении, противоположном скорости резания (фиг.2),,что и определяет выбор направления принудительной миграции продольного профиля.

При определении требуемой интенсивности принудительной миграции продольного профиля н..бходимо учитывать скорость износа рабочей поверхности алмазного круга, высоту и шаг волнистости продольного профиля, характер износа выступов.

В общем случае требуемая скорость принудительной миграции продольного профиля определяется уравнением где К вЂ” коэффициент, учитывающий профиль и характер износа в ыс. туп ов; — линейная скорость износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов; соответственно высота и шаг вопнист<сти продольного профиля, Для конкретных условий шлифования скорость принудительной мигра3 12569 ции должна определяться в процессе экспериментальных исследований при оптимизации процесса по минимуму удельного расхода алмазных зерен, Однако, для реализации процесса управления миграцией продольного профиля необходимо определить порядок значений 1, который зависит от . п д значения коэффициента К, учитывающего профиль и характер износа высту- 1р пов. Так как характер износа выступов зависит от ряда непредсказуемых факторов (например от жесткости элементов,. частоты и амплитуды вибраций и т.п.), целесообразно при практическом осуществлении способа определить даипаэон значений этого коэффициента и конкретное значение сдвига фаз подобрать в пределах этого .диапазона. 20

Оценка величины коэффициента. К произведена для случая, когда .продольный профиль рабочей поверхности круга сформирован при подаче на электроды прямоугольных импульсов. 2

3а время линейный износ выступов алмазного круга составляет величину

g.c, тогда ..интенсивность электрохямического формообразования должна быть смещена в продольном направлении на величину У .7 . Из условия обеспечеFTlIg ния постоянства положения задней части выступа, не участвующей в снятии обрабатываемого материала (фиг. 3) . тра сР 2V; . 2t

Ж D Dh

В связи с непредсказуемостью оптимального значения коэффициента К для каждого конкретного случая, необходимо при осуществлении предлагаемого способа произвести расчет скорости сдвига фазы при К = 0 1 и при

К = 0 5 а затем, изменяя сдвиг фазы в пределах рассчитанного диапазона, выбрать оптимальный сдвиг фазы

IIo миннмальному расходу круга.

При изменении режима шлифования предлагаемый .способ может предусматривать изменение длительности импульсного воздействия на связку круга в соответствии с оптимальным для дан- ° ного режима шлифования отношением ! длины виадины к длине выступов круга.

Вследствие того, что за время импульса, крут перемещается в новое положение, длина впадины превышает продольный размер электропроводной полосы 3 катода и определяется формулой

V. .= f ctgg

И если 1 где

Х. = 6+V

KP где 1

611

Ь чм„— где с — угол наклона задней части выступа или передней боковой стороны впадины.

Тогда для случая подачи прямоугольных импульсов где — продольный размер задней части выступа

V (V Р =6, если Т <4

>gV 50 шаг волнистости продольного профиля; продолжительность импульсов; размер электропроводных участков на рабочей поверхности катода; скорость круга, 38 4

Максимальное значение коэффициеи та К соответствует случаю, когда

-1

7 = aV тогда К = 0,5.

Так как, при значениях К (0,1 смещение фазы практически не воздействует на расход круга, диапазон значений коэффициента К принимается

К=0,1 .. ° 05

Коэффициент К показывает, на какую часть шага волнистости необходимо осуществлять миграцию продольного профиля при износе рабочей поверхности круга на. величину h, Управление миграцией продольного профиля целесообразно производить путем изменения фазы импульсов напряжения, подаваемых на электроды.

Управляющий параметр — скорость сдвига фазы импульсов d Ì/dt, с управляемым параметром — скоростью принудительной миграции продольного профиля Ч связаны сооотношением

Въъ t g . длина впадины; длина инструмента (электропроводной пластины); длительность импульса; скорость круга.

1256938

1 l t 1у

Ч кр + Е ь!

- 1

1+- ьп

10 где кр ь

1 ьп

i=г„г„

40

ДЧ 2t

d Dh

Изменяя длительность импульса с помощью блока 8 управления длительностью импульса, устанавливают длительность импульса, оптимальную для данного режима шлифования. Длины

5 впадины ныступон связаны с длительностью импульса отношениел длительность импульса; скорость круга; длина выступа; длина впадины; шаг неровностей круга; продольный размер электропроводной полосы на рабочей части катода.

Пример. Способ применяется для непрерынной электрохимической правки алмазного круга AIIII 250 25 3

АСВ 100/80 MBl-100K с прерывистой рабочей поверхностью при шлифовании ножей к концевым фрезам, оснащенным поликристаллами синтетических апмазов марки СЕИ-P. Шлифонание производится по многопроходной схеме на плоскошлифональном станке 30 мод, ЗГ71, модернизированном для обеспечения предлагаемого способа, В качестве электролита применяется водный раствор NaNO — 57., NaNOg — 0,5g, триэтаноламин — 17. 35 .Обработка ножей производится на предварительном и окончательном режимах шлифования (табл.1).

Непрерывная электрохимическая правка алмазного круга в процессе шлифо- 4 вания производится электродом-инструментом, имеющим на рабочей поверхности поперечные токопроводные полосы с предельной длиной 6 = 3 10 и, 111аг между токопроводными полосами соответствует шагу неровностей рабочей поверхности круга t 1 3,09 х

3 х 10 м. Цепь 6 синхронизации обеспечивает формирование 60 пар выступов и впадин на рабочей поверхности круга.

При предварительном шлифовании обеспечивается оптимальное для данного режима соотношение длины BbIcT5lIIQB к длине впадин Q/1 = 0,5., ° 0,7 SS в путем изменения длительности импульс» ных воздействий, значение которых определяется.по формуле где „, — скорость круга;

t — шаг неровностей круга;

/f. — отношение длины выступов ь к длине впадины;

Ь вЂ” продольный размер электропронодной полосы на рабочей части катода.

Опредрле ие необходимой скорости сдвига фазы непрерывной правки при предварительном шлифовании осуществляется н указанной последовательности: измеряется значение линейной скорости износа рабочей поверхности круга по вершинам выступон при правке без сдвига фазы импульсных ноз-6 действий, 44= 4,6«!О, м/с; определяется диапазон изменения скорости сдвига фазы приложения импульсных воздействий по формуле где d/«р/d7 — скорость сдвига фазы;, — шаг неровностей круга;

h — высота неровностей круга;

«

Р— диаметр круга;

К = О, 1... О, 5 — коэффициент, осуществляется непрерывная правка круга в процессе шлифования с изменением смещения фазы импульсных воздействий в пределах полученного диапазона

Дф 4 3 — = 8 О ... 4 -1Ñ рад/с (резуль L таты приведены в табл,2i,в качестве рабочей скорости сдвига фазы выбрана скорость, обеснечинающая наименьшую интенсивность износа круга, а следовательно, и удельный расход алмазов круга (= 1,6 ° 10 м/с; ч, = 0,72...

0,73 мг/мм).

При изменении режима шлифования с предварительного на окончательной обеспечивается оптимальное для данного режима соотношение длины выступов к длине впадин Е /fb„ = 1,2.,;

1 О путем изменения длительности импульсных воздействий, 1

Определение необходимой скорости сдвига фазы:непрерывной дранки при окончательном шлифовании осуществляется н той же последовательности, что и для чернового шлифования: изТ а блица ) Режим обработки

Скорость.

KPyrae

У„ м/с

Продольная подача „, м/мин

Глубина резания, мм

Поперечная подача5„,„, мм/дн.х.

Предварительный 24,5

2,5

0,015

О, 005.Окончательный 24,5

l 5

Таблица 2 .Влияние скорости сдвига фазы импульсов на выходные показатели предварительного шлифования

4,9 ° 10

2,4 10

2,4 ° 10

2,18

1.в 31

8 10

l,2i!0

1,610

0,1.

0,15

2,0 10

0,20

0,89

0,25

1,8 10

137"10

0,81

0,30

2,4 "10

0,74

7 12569 меряется значение линейной скорости износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов при правке без смещения фазы импульсных воздействйй, 1 = 5,8"10 м/с; определяется диапазон изменения скорости сдвига фазы приложения импульсных воздействий; осуществляется непрерывная

1 правка круга в процессе шлифования с изменением скорости смещения фазы !О импульсных воздействий в. пределах полученного диапазона 2,.4wl0 ... 1,2

-з х 10 рад/с (результаты приведены в табл.3), в качестве рабочей скорости сдвига фазы выбрана скорость, t5 обеспечивающая наименьшую интенсивность износа круга, а следовательно, . и удельный расход алмазов круга (У= 3,2м1Г) 7, Ч = 0,93 мг,/ммз), Анализ результатов испытаний (табл.2 и 3) показывает, что наимень38 8 шие значения величин интенсивности износа Т и удельного расхода алмазов круга Я находятся в указанном интервале значений скорости сдвига фазы импульсов.

При изменении скорости сдвига фазы импульсов в большую или меньшую сторону от границ указанного интервала, происходит значительный рост интенсивности износа и удельного расхода алмазов круга. Таким образом, интервал значений коэффициента К =

= 0,1 ... 0,5 определяет диапазон изменения скорости сдвига фазы припожения импульсных воздействий, а изменение длительности импульса . обеспечивает требуемое отношение длины выступов к длине впадин на рабочей поверхности кру га.

1256938

Продолжение табл, 2

Ь 4

2,8 I00,72

0,35

0,71

3,2>>10

3,6 10 3

0,4О

0,73

0,45

4 10.

0,8) 0,50

4,8110

5,6 -10 0,97

0,60

1129

0,70

1,71

6,4 10

7,2 ° )0

8 10

0,80

0,90

2,)8

Таблица 3

Влияние скорости сдвига фазы импульсов на выходные показатели окончательного шлифования

Скорость сдвига фа— зы импульУдельный расход алмазов круга мг/мм

Коэффициент k

Интенсивность износа,, м/

d1 сов -х, рад/с .Д

1,72

0,1

1,28 О, 15

1,12

0,20

1,05

0,25

0,93

О,30

0,96

8,5»10

3,3 ° 10

0,35

0 98

0,40

3. 5 ° )0

1,03

3,7 ° 10

0,45

1,08

3,8" IO

4,4 ° 10

5,2 ° 10

0,50!,12

0,60

1,28

1,52

0,70

2,4 ° 10

3,6 ° 10 4

4,9 ° 10

6,1» IG

7,3 ° 10

8,7 ° 10

-з

1,!LIG

1,2 ° 10

I 5 ° )Р

1,7 10

I,6-1О

),e.) 0"

)юб")О

),8 )О

2,2 10

2,9 ° 10

3,9 "10

4,9" 10

6,3 10

5,8" 10

4,4 ° 10

3,8-)0

3,6"10

3,2"10 т

3,3 ° 10

1256938

12

Продолжение табл. 3

2,38

1,9.10

2,2 ° 10

2,4 "10

5,9" 10

6 ° Qа10

8,1 10

1256938

Составитель И,Ермакова

Техред И.Попович Корректор А.Тяско

Редактор И.Касарда

Заказ 4869/12

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССГР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул, Проектная,4