Способ правки шлифовального круга

 

Изобретение обеспечивает повышеьше качества правки шлифовального круга и улучшение стабильности результатов шлифования. В процессе правки шлифовального круга измеряют отношение тангенциальной и нормальной составляющих сил правки и. изменяют подачу врезания обратно пропорционально квадрату этого отношения и подачу вдоль профиля круга обратно пропорционально этому отношению. 1 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБЛИК

osSUao ей»

РООУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3941839/31-08 (22) 16. 08. 85 (46),07.01, 87, Бюл. Р (71) Саратовский политехнический институт (72) А.В.Королев, С.И.Капульник, Г,И,Белов и Е.П.Храмов (53) 621.922,629 (088.8) (56) Дубовик Н.П. и др. Устройства для правки шлифовальных кругов алмазныин инструментами, Киев. Наукова думка, 1982, с. 23, 26.

Кениг В, и др, Форма и режущая способность шлифовального круга имеют решающее значение. Система контреля процесса правки. Пер. с нем.

У Д-63865 (82/37768), М., Всесоюзный центр переводов. научно-технической литературы и документации, 1982, "g4 B24B5300 (54) СПОСОБ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОРЭ

КРУГА (S7) Изобретение обеспечивает повышение качества правки шлифовального круга и улучшение стабильности результатов шлифования, В процессе правки шлифовального круга измеряют отношение тангенциальной и нормальной составляющих сил правки и.изменяют подачу врезания обратно пропорционально квадрату этого отношения и подачу вдоль профиля круга обратно пропорционально этому отношению.

1 ил.

1281390 2 стоянием О, 5 S „, от его вершины. При па аболической о ме алмаза

У = р при втором положении

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при осуществлении операций шлифования деталей на автоматизированных станках.

Целью изобретения является повышение точности правки путем увеличения срока службы правящего инструмента за счет изменения подачи при правке в зависимости от соотношения тангенциальной и нормальной составляющих силы правки.

На чертеже показана последовательность взаимодействия одного и того же абразивного зерна шлифовального круга с рабочей частью правящего инструмента за каждый оборот круга.

Предлагаемый способ правки шлифовального круга предусматривает измерение составляющих силы силового взаимодействия правящего инструмента с поверхностью абразивного круга и изменение подачи вреэания пропорционально квадрату отношения тангенциальной и нормальной составляющих силы резания и подачи вдоль образующей круга — обратно пропорционально этому отношению, Для осуществления правки шлифовальному кругу 1 сообщают вращение вокруг оси 0-0 со скоростью V . ПраКР вящий инструмент 2 подают к рабочей части круга на глубину S и переь мещоют вдоль профиля круга с подачей

Я„на один его оборот. Произвольное зерно 3, выступающее на рабочей . поверхности круга, при каждом своем обороте вокруг оси занимает в осевом сечении круга последовательно поло.жения 1, 2, 3, 4...

При первом контакте с рабочей поверхностью правящего инструмента зерно, например, только касается его и не разрушается, При втором котакте зерно ударяется о правящий инструмент на глубине Ь,„. При этом у зерна может отколоться вершина или оно может полностью разрушиться. Если у него откололась вершина, то при третьем контакте с правящим инструментом его глубина контакта будет равна h . После этого при данном рабочем ходе зерно больше не будет контактировать с правящим инструментом.

В пределах шага правки Sù зерно может занимать.равновероятное положение. Поэтому средневероятное третье положение зерна определяется расф P

g, д .а (1 5S (О 5Б .) 5

2P 2Р Р

5 (2 58 ) (1 5S ) S

h = -- -- — — - — да- = 2-дР- >

2Р 2р

S i2

Ь = 3-д2Р

Обобщая полученное выражение для х контактов зерна с инструментом, получаем

h = (i+1)

S сО 2 f

i = 22РБ„ /s., Как видно, с увеличением радиуса

Р округления рабочей части правящего инструмента при неизменном режиме правки число контактов зерна с правящим инструментом возрастает, а глубина контакта уменьшается, Следовательно, притупление алмаза в процессе правки идентично уменьшению режима правки, а это может вызвать

"ожог" шлифуемой поверхности, снизить производительность обработки.

Чтобы этого не произошло, необходимо по мере притупления правящего инструмента увеличивать режим правки, Дпя этого важно замерить степень притупления инструмента, Удобнее всего определять степень притупления правящего инструмента в процессе правки, замеряя составляющие силы правки.

Из чертежа х

У

2р

Угол наклона касательной в т,M к оси ОХ

Отношение тангенциальной силы правки Р, к нормальной Рн при тре45 тьем положении зерна

Р, Яд

Среднее значение отношения сил

Р S

Т 2Р

Р„Р

Обобщая полученное выражение ппя

1.-го числа контактов зерен, получаем

Р

1 1 - 22

Р„2Р 2Р

1281390

Как видно, отношение составляющих сил правки зависит только от врезной подачи и радиуса округления алмаза, Следовательно, в отличие от других способов правки в предлагаемом способе действие указанных факторов определяется однозначно и зто дает возможность более обоснованно корректировать процесс правки по мере затупления алмаза или изменения его подачи, Выражая радиус округления алмаза через отношение соответствующих составляющих сил правки и через число контактов, получаем

1

P S р Рт

h т =2== ° с пр Р Я р Q.

Н ьг tl

- Таким образом, если в процессе правки под действием эатупления,алмаза изменится соотношение сил, то, увеличивая соответственно продольную подачу правящего инструмента, можно скомпенсировать это изменение, сохранив практически постоянной глубину взаимодействия зерен круга с алмазом и тем самым обеспечить стабильность результатов шлифования.

Добиться такого же эффекта можно изменением подачи врезания S», Однако степень стабилизации результатов обработки получается меньшая.

Пример, Правка круга производится алмазным карандашом Ц-5 с радиусом при вершине p =l мм, подачей вреэания Б = 0,02 мм/прох, и подачей вдоль профиля круга с шагом

Я„р = 0,16 мм/об. Известно также, что максимальный радиус округления зерна правящего инструмента, при котором обеспечивается в заданных условиях шлифования удовлетворительное самозатачивание инструмента и отсутствие "ожога", P= 4 мм, После правки осуществляется врезное плоское шлифование периферией круга диаметром D = 300 мм с окружными скоростями и заготовки Ч = 30 м/с, V = 30 и/мин.

При правке круга на его поверхности будет образовываться винтовая канавка, которая при шлифовании переносится на обрабатываемую поверхность и образует регулярный микрорельеф заготовки, высота R которого

Z равна

Я ос

2.

8P + г S (-- — I )

4 V з

В начальный период шлифования при обычной правке круга

О 16

R н 4 30 .60 а

+ „.300(30 +1) 16

-3

= 3,1 10 мм.

В конце правки круга алмазом, когда он притупится до предельного зна10 чени я, О 16

2

ZK 4 30 60

8 ° 4+ -- — -(- — -- +1) . О, 16

11 300 30

15 = 0,8 10 мм.

Т.е, по мере правки круга шероховатость поверхности будет уменьшаться и в целом она будет изменяться в 4 раза.

20 Очевидна, в данных условиях наиболее благоприятными являются условия шлифования, при которых и самоэатачивание круга удовлетворительное, и шероховатость поверхности дости25 гается оптимальная, т,е. при Р = 3 мм.

Р 002

= 0,058

P 2 3

h = О 16.0 058 + т . 0 058

О 16 ор 1

0,02

13,6 1О . мм, Это значение h получается суср щественно больше, чем для предельно допустимого радиуса округления алмаза, Р 002 — =О 05

Р 2 4 н

О 16

h =Π16005+-+ — — 005

Р в ъ О О2 э

40 ю

-з — ll 10 мм, I что улучшает замозатачивание инструмента в процессе. шлифования и позво45 ляет повысить производительность обработки.

В начальный период правки, когда

Р= 1мм, Р 002

= 0,1;

S0 Рн

2 ° 1

0,16 а

h = О 16 О 1 + -- -- О 1

0,02 — 28,8 10 мм.

Чтобы привести значение h к оптимальной величине, уменьшают я начальный момент правки в 1,7 подачу правящего инструмента вдоль профиля круга

1281390

S, 0,16: 17 = 0,093 м/об.

О 093 а h. = О 0930 1+ - — - О 1

У Ф

0,02

Тогд

13,6 10 мм, 5 т. е. средняя глубина взаимодействия э ер ен с пр авящим инструментом равна заданной.

Шероховатость шлифовальной поверхности

0 093

m ,4 3060 д

8 1 + г-- -"-(- — — 1) 0,093

1 300 30

1 10 мм.

После того, как алмаз притупится и радиус его станет равным P= 4 мм.

Р ГО ОГ

= 0,0S. н 2 4

Чтобы сохранить h, постоянным, увеличивают подачу Б„ в 2 раза (Б 0,186 мм/об.). Тогда h, 13 б:10 мм а

0 186 и — - 4 30 60+

8 4 + — — - (- — -- — 1) 0,186

«300 30

1 10 мм

l т. е. шероховатость шлифованой поверхности, состояние поверхности шлифовального круга с притуплением алмаза не изменится, что обеспечивает стабильные результаты шлифования.

Вместо увеличения S> можно пропорционально изменению радиуса уве- 35 личить подачу вреэания Б . При

P= 4 мм и Sар = 0,08 мм имеем

Р 008 т = —.ь — - 0,1;

2 ° 4 40

h 016 ° О1+ — — О 1

0,16 и

У 1 О 08 У

-з

В

19 10 мм.

Таким образом, .поддерживая за счет изменения подачи врезания отно- 45 шение составляющих сил правки постоянным, можно компенсировать влияние износа алмаза на состояние рабе" чей поверхности инструмента. Однако шероховатость поверхности при этом будет менее стабильна. Этот вариант наиболее приемлем при правке круга алмазной гребенкой. Разумеется, можно одновременно изменять обе йодачи правки.

Для измерения составляющих сил правки используют обычный тензометрический или пьезоэлектрический динамометр. Подачу врезания изменяют обратно пропорционально квадрату отношения сил правки, подача вдоль профиля круга — обратно пропорциональна этому отношению.

Предлагаемый способ повышает качество правки шлифовального круга, так как уменьшает рассеивание размерных параметров, повышает производительность шлифования на основе возможности реализации наиболее эффективного режима обработки, дает воэможность продлить срок службы правящего инструмента.

Формула изобретения

Способ правки шлифовального кру.га,правящим инструментом, при котором корректируют величину подачи инструмента в зависимости от результатов измерения его силового взаимодействия с рабочей поверхностью. круга, отличающийся тем, что, с целью повышения точности правки путем увеличения срока службы правящего инструмента, в качестве критерия дпя корректировки величины подачи берут отношение тангенциальной и нормальной составляющих силы правки, при этом подачу врезания изменяют обратно пропорционально квадрату отношения этих составляющих, а подачу вдоль профиля круга — обратно пропорционально этому отношению.

Составитель Н. Ермакова

Редактор В.Иванова Техред В. Кадар Корректор О.Луговая

Зак аз 7200/1 1 Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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