Способ абразивно-электроэрозионного шлифования

 

Изобретение позволяет повысить производительность плоского шлифования , в процессе которого постоянно , контролируют режущую способность круга . При уменьшении ее до минимально допустимой величины восстанавливают первоначальный межэлектродный промежуток . Повышают электрическую энергию , вводимую в промежуток, до возникновения дуговых разрядов заданной энергии. По достижении первоначальной режущей способности устанавливают исходные значения режимов обработки . Цикл повторяют до окончания процесса. 5 ил. с 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) дц 4 В 23 Н 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3584890/25-08 (22) 27.04.83 (46) 30.11.86. Бюл. Н 44 (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) Э.Я.Гродзинский, P.B.Hñàêîâà и Ф.Ф.Редько (53) 621.9.048(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 872164, кл. В 23 Н 5/00, 5/04, 1979. (54) СПОСОБ АБРАЗИВНО-ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить производительность плоского шлифования, в процессе которого постоянно контролируют режущую способность кру- га. При уменьшении ее до минимально допустимой величины восстанавливают первоначальный межэлектродный промежуток. Повышают электрическую энергию, вводимую в промежуток, до возникновения дуговых разрядов заданной энергии. По достижении первоначальной режущей способности устанавливают исходные значения режимов обработки. Цикл повторяют до окончания процесса. 5 ил.

1273220

Способ реализуют следующим образом. 50

Устанавливают исходя из техноло— гических соображений (отсутствие сколов, прижогов и других дефектов заготовки), форсированные величины относительных подач (продольная S„, 55 поперечная S„,„ глубина резания

) заготовкй и круга на участ° 1 ке 1-2. — С

f Ю

Изобретение относится к шлифованию абразивным (алмазным) кругом на токоподводящей связке в среде слабопроводящего электролита или диэлектрической жидкости, при котором в зону резания вводится электрическая энергия для правки круга и используется заготовка в качестве правящего электрода-инструмента.

Цель изобретения — повышение производительности алмазно-электроэрозионного шлифования за счет использования цикла, при котором чередуют шлифование на форсированных подачах при малой эффективности правки круга, т.е. в условиях его постепенного затупления, со шлифованием на пониженных подачах при высокоэффективной правке круга.

Это достигается тем, что заготовку продолжают шлифовать после появления коротких замыканий и при снижении режущей способности до минимально допустимой величины, восстанавливают первоначальный межэлектродный промежуток, после чего повышают электрическую энергию до возникновения дуговых разрядов с заданной энергией, а после достижения первоначального значения режущей способности устанавливают исходные величины подач и электрической энергии и повторяют указанный цикл до окончания обработки заготовки.

На фиг. 1 изображен график изменения механических подач во времени; на фиг.2 — график изменения режущей способности во времени; на фиг.3 график изменения электрической энергии во времени; на фиг.4 вЂ, осциллограмма импульсов напряжения при исходном его амплитудном значении, меньшем напряжения горения дуги; на фиг.5 — осциллограмма импульсов напряжения при исходном его амплитудном значении, большем напряжения горения дуги.

В процессе шлифования измеряют режущую способность Р круга (непосредственно путем использования специальных датчиков или косвенно по мощности на приводе шпинделя, шумовым характеристикам и т.п.). Исходное значение режущей способности обозначено Р

В зону резания вводится постоянно или периодически электрическая энергия W, при которой происходит лишь частичная правка инструмента. W не должна превышать той величины, при которой наступает иэ-за ее введения ухудшение режущих свойств круга и качества шлифуемой поверхности при коротких замыканиях. Величину энергии W„ устанавливают меньше максимальной для используемого источника питания. Амплитудное напряжение импульсов напряжения на участке 1-2 может быть меньше напряжения горения дуги и выше его.

По мере шлифования на форсированных подачах происходит постепенная потеря режущих свойств круга из-за засаливания" и затупления его зерен.

В зоне резания начинают возникать короткие замыкания (импульсы 3), при которых правка круга с энергией W

1 малоэффективна. Продолжают шлифовать заготовку до снижения режущей способности до минимально допустимой величины Р, затем уменьшают по меньшей мере одну механическую подачу, напри— мер t,, до значения tö . В резульBPi В Л тате увеличивается межэлектродный зазор, улучшаются условия для протекания электроэрозионных процессов (импульсы 4), исчезают короткие замыкания (импульсы 3) в зоне резания.

Для ускорения правки увеличивают энергию до величины, при которой в процессе шлифования на пониженных подачах поддерживаются дуговые разряды (импульсы 5) жаданной энергии, обеспечивающие определенную скорость восстановления режущей способности круга, установленную из техникоэкономических соображении, например времени восстановления режущей способности, расхода алмазов круга °

Заданную энергию импульсов V раст считывают по формуле где Q — скорость восстановления режущей способности круга;

1273220

f. — частота следования импульсов;

С вЂ” коэффициент, зависящий от материала связки круга.

При этом учитывается предел увели в чения энергии W, определяемый ухудшением качества круга, например графитизацией алмазных зерен.

Увеличение энергии до заданного значения может быть осуществлено за 10 счет повышения напряжения источника питания. Амплитудное напряжение, подводимое к зоне резания, должно быть выше напряжения горения дуги.

При достижении первоначальной ре- <5 жущей способности круга Р, воэвраща— ются к исходной величине подачи в р.1 и электрической энергии W, .

Цикл: шлифование на форсированных режимах (механических подачах) с вве — 20 дением (постоянным или периодическим) малой электрической энергии — шлифование на пониженных механических по- i дачах с введением повышенной электрической энергии, при которой проис- 25 ходят дуговые разряды, повторяют до окончания обработки заготовки.

Способ проверен в ЭНИИСе на плос— кошлифовальном станке мод. ЗЕ711АФ1, модернизированном в алмазно †электро gp эрозионный, с использованием в качестве источников питания двухполупериодного выпрямителя или генератора ИТТ-35. Шлифовались детали из магнитного сплава марки ЮНДК35Т5 и без- вольфрамового твердого сплава марки

КНТ16 с.использованием в качестве рабочей жидкости 27.-го раствора соды.

Пример 1. Проводилось шлифование торцов 20 заготовок диаметрол1п

40 мм из магнитного сплава кругом с характеристикой АПП250 *16 ° 5 ° 76, АСВ200/160, Ml — 1007. на режимах

8„20 м/мин, $„„4 мм/ход, р, 0,04 мм/проход. Амплитудное напряже- 5 ние холостого хода двухполупериодного выпрямителя составляло t i— - 12 В, эффективная мощность на приводе шпинделя — 1,5 кВт. По мере шлифования в зоне резания возникли короткие за- 5п мыкания, наличие которых фиксировали шлейфовым осциллографом марки

Н115. Поскольку правка круга была малоэффективной, мощность на приводе шпинделя постепенно увеличивалась и

S5 при достижении 1,7 кВт на поверхности детали стала появляться

"дробь, свидетельствующая о снижении режущей способности круга до минимальпо допустимой величины. После этого уменьшили глубину резания до исчезновения коротких замыканий в зоне резания, т. е. до t„=0,01 мм/проход и повысили напряжейие источника питания до величины, при которой возникали и поддерживались дуговые разряды с заданной энергией 2-4 Дж (амплитудное напряжение 42-45 В).

Поскольку в процессе шлифования имеют место относительные движения заготовки и круга, величина электрической энергии, которая реализуется на элементарном участке круга, почти на порядок меньше. Величина энергии устанавливалась на основании экспери— ментальных данных, при этом обеспечивалась скорость правки круга (Д э

М 100 мм /мин. При снижении энергии ниже заданной уменьшалась скорость правки, а при увеличении — ухудшалось качество правки круга. Одновременно с правкой проводилось шлифование заготовки. Для определения момента восстановления первоначальной режущей способности круга периодически кратковременно увеличивали глубину резания до первоначальной величины (= 0,04 мм/проход) и наблюдали за величиной мощности на приводе шпинделя, характеризующей режущую способность круга.

При восстановлении первоначальной режущей способности круга увеличивали глубину резания до 0,04 мм/проход и снижали напряжение с 42-45 до 11—

12 В, т.е. до первоначальных зна— чений.

При использовании предлагаемого способа шлифования магнитногб сплава производительность (с учетом времени на правку) составляла 1,5 см /л|ин, а относительный расход алмазов круга с учетом правки круга — 1,7 мг алмазов /г магнитного сплава. Шероховатость обработанной поверхности детали соответствовала R — 0,5-0,63 мкм.

В известных способах шлифования тех же материалов производительность не превышала 0,6-0,1 см /мин. з

Пример 2. Проводилось шлифование кругом АПП250*25"5 75, АСВ160/125, Ml — 100Z. мерных пластин (толщина 0,8-2 мм) из безвольфрамового твердого сплава марки

КНТ16 с применением генератора ИТТ35.

Исходя из технологических соображе5 12 ний (повышенная хрупкость материала) установлены следующие режимы шлифования: $„„ 15-16 м/мин; S

3 мм/ход; t< =0,01 мм/проход; амплитудное напряжение 45 В.

Шлифование проводилось в течение

50-60 мин, и спустя это время в зоне резания появились короткие замыкания, затем продолжали шлифование

10 мин. После появления на поверхности детали дроби", свидетельствующей о потере режущих свойств круга, уменьшались механические режимы за счет снижения продольной подачи до

7-8 м/мин и глубины резания до

0 005 .мм/проход. При этом исчезли короткие замыкания (в противном случае при шлифовании без снижения подач на деталях образовывались трещины, сколы и др. дефекты). Затем повышалась электрическая энергия путем увеличения напряжения источника питания до 55 В. При повышенной энергии проводилось шлифование в течение 15 мин. 3а это время восстановлены режущие свойства круга. Цикл повторялся до окончания шлифования партии деталей. При этом средняя производительность за весь цикл составз ляла 0 35 см /мин, а удельный расход алмазов 10,0-11,0 мг/г. При иэвест73220. ных способах шлифования производительность с учетом потерь времени на правку круга не превышала

0,2 см /мин. Дефектов в поверхностном слое изделий при работе по описанному циклу обнаружено не было, резко снизился брак изделий за счет поломок обрабатываемых пластин.

Формула изобретения

Способ абразивно-электроэрозионного шлифовяния, согласно которому поддерживают режущую способность абразивного круга путем регулирования

f5 электрических режимов обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения. производительности шлифования, при достижении минимально допустимой величины режущей спо20 собности абразивного круга осуществляют восстановление начального межэлектродного промежутка, после чего повышают электрическую энергию, вводимую в промежуток до возникновения дуговых разрядов ваданной энергии, а по достижении первоначальной режущей способности абразивного круга устанавливают исходные значения режимов обработки и повторяют указан30 ный цикл до окончания процесса об работки.

1273?20

1

W

Составитель Н.Комарова

Редактор Е.Копча Техред 8.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 6373/11 Тираж 1001 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

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