Способ шлифования

 

Изобретение относится к машиностроению . Целью изобретения является повышение качества обработки деталей при шлифовании . Это осуществляют нагреванием повер.хностного слоя детали на участке зоны ее контакта с круго.м, причем при возникновении колебаний интенсивность нагревания увеличивают в период снижения скорости относительного движения детали и круга и нарастания нормальной составляюш,ей силы резания и уменьшают в период увеличения скорости относительного движения детали и круга и уменьшения нормальной составляюшей силы резания. 3 ил. СО сд ел СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

В 24 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3960176/31-08 (22) 08. 10.85 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) Б. И. Никулкин (53) 621.9 (088.8) (56) Подураев В. Н. и др. Физико-химические методы обработки. М.: Машиностроение, 1973, с. 138.

Авторское свидетельство СССР № 1065148, кл. В 24 В 1/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1283052, кл. В 24 В 1/00, 08.07.85.

„„Яф„, 1355457 А 1 (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение качества обработки деталей при шлифовании. Это осуществляют нагреванием поверхностного слоя детали на участке зоны ее контакта с кругом, причем при возникновении колебаний интенсивность нагревания увеЛичивают в период снижения скорости относительного движения детали и круга и нарастания нормальной составляющей силы резания и уменьшают в период увеличения скорости относительного движения детали и круга и уменьшения нормальной составляюшей силы резания. 3 ил.!

355457

Изобретение относится к ма!Нпностроению и может быть использовано прп шлифовании деталей.

Цельк> изобретения является повышение качества обработки путем уменьн!ения амплитуды самовозбуждающихся колебаний при шлифовании за счет связанного с колебаниями шлнфовального круга изменения интенсивности нагревания f JQBppxffocTH01 слоя детали на участке зоны ее контакта с кругом.

На фиг. 1 показана схема шлифования с нагреванием поверхности детали лучом лазера; на фиг. 2 — схема относите Ibllblx перемещений детали при самовозбуждающихся колебаниях; на фиг. 3 — графики изменения во времени (t ) скорости (V) движения, составляющей (Р;,) силы резания в нОрмальном направлении и интенсивности (q) воздействия луча лазера прп самовозбуждающихся колсбаниях.

Согласно предложенному сносоо / шлифования интенсивность нагревания металла поверхностного слоя детали изменяют при са 108036уждении колебаний. При этом регистрируют скорость колебаний детали в тангенциальном, 3 перемещение - - в нормальном направлении. Интенсивность нагреВ3ННН повышают при уменьшении скорости относительного перемещения детали и кру!.а в момент нарастания нормальной составляющей силы резания и сии>кают интенсивность нагревания при увеличении скорости относительного перемещения в момент уменьшения нормальной сост авляюп!Ой си 1bl резаII II 51.

Для осуществления способа может оыть использована установка, представленная на фиг. 1, где показан шлнфовальный круг 1, установленный на шпинделе 2 шлифовальной головки 3, обрабатываемая деталь 4, излучатель 5 луча б лазера с системой Jlpcобразования, содержащей телескопическуfo систему, цилин.Lpl«fee!) ю линзу, поворотное зеркало и блок 7 управления с внброизмсрительными датчиками 8 и 9. Луч б лазера с распределенной интенсивностью излучения . по ширине IIIëHôóåxloãо участка детали 4 вводят в зону контакта с вершинами абразивных зерен круга 1 с0 стороны lix врезания в металл детали 4. При этом воздействуют лучом лазера на поверхностный слой детали, равный толщине срсзаемого слоя металла. В процессе шлифования кругу 1 сообщают вращение с окружной скоростью

Ч!;р, p3BIIQH 35 м/c, а LcT3.1И 4 сообща!От Bpdщение с окружной скоростью, равной =

= 35 — 50 м/мин, и подачу, например, S =- 2,5 мм/мин.

Воздействием луча 6 лазера с ультразвуковой частотой следования импульсов разогревают поверхностный слой металла до температуры его плавления, например, на глубине !О- 25 мкм, на участке контакта абразпвных зерен круга 1 110 ширине и To;I1цине срезаемого слоя с детали. Воздействуют лучом 6 лазера в плоскости сдвига металла под угл!ом„в 10 — -20" к плоскости шлифования. Интенсивность энергии луча 6 13зера выбирают из условия нагрева поверхностного слоя мега;!ла до температуры его плавления на участке контакта с вершинами абразивных зерен круга 1. Например, воз.!ействуют лучом б лазера на площадку кон1О такта детали 4 со стороны врезания абразивных зерен круга 1 шириной 8 мм по толщине срезаемого слоя 25 мкм металла с ультразвуковой частотой 20 кгц следования импульсов длительность!о t = 0,00003 с. При этом

15 нагревают до температуры плавления слой глубиной 10 — 25 мкм, равной глуоине резания.

В процессе шлифования с воздействием луча б лазера носf oÿHIIoé интенсивности и затупленпя абразивных зерен круга 1 умень20 шается количество срезаемо1о материала и силы сдвига н3 режjffLHx аоразивных зернах, повышается вслпчппа переменной силы трения и возмо>кно самовозбужде!ше ко !сбаний детали 4 с собственной частотой !10

25 зам кнутой траектории! в т анген циальном и нормальном направлении (фиг. 2). ПеремещеfillB детали 4 прп колебаниях в II3llp3Bлении вектора скорости резания увеличивает скорость Ъ =- 3 1, р 113 вслпчинх Z u уменьшает коэффициент и силу трения. При этом в момент уменьшения нормальной составля!ощсй силы между кругом 1 и деталью

4 c H „ 3 т р ес н и я и р 0 до, ж с1 ес т ; м е 1 ы н а т ь с я .

При колебаниях в обр пном направлении и уменьшении скорости резания на величину Z в мом HT сближения детали 4 с кругом 1

35 при самовозбу>к Le«HJI колебаний повышаются коэффициен.г и сила трения. Периодическое уменьшение силы трения над силой сдвиI3 II3 режуIILHx абразии!ых зернах круга 1 вызывает po(. т \:pOBHH сам овозо 1 жд310щихся

4, колеоаний д(T3ли 4 с собствсчпlой частотой.

В Ilpollcссе и!лпфованпя предложенным способом регистрнрукп вибродатчиком 8 скорость колебаний в тангенциальном направлении, а вибродатчиком 9 — — величину перемещений у в нормальном IiaffpaBBCIIHH и сиг45 палы с датчиков подают в блок 7 управления лучом б лазера.

В момент самовозбуждения колебаний де тали 4 с собствсннои !астотой по замкнутой траектории в тангенциальном и нормальном направлении, например, с уровнем колебаний z и у, равн!>!!! Или более 0,2 мкм, изменяют на 10--15 !B интенсивность воздействия луча 6 лазера на металл и глубину расплавленного слоя металла. Это вызывает изменение по периодическому закону модуля упругости срезаемого слоя металла и упругой контактной силы, например, на 3 — 5О/о от средней пх величины. Изменение Iлубины про!шкновения луча б лазера и p3cffлавлен1355457 ного поверхпостного слоя металла на 2—

5 мкм обеспечивают воздействием луча 6 лазера переменной интенсивности за счет изменения длительности излучения луча 6 лазера от t = 0,000025 с ao t = 0,000035 с или изменением частоты следования импульсов луча 6 лазера от 15 до 25 кгц. При этом интенсивность с1 воздействия луча 6 лазера (фиг. 3) повышают при уменьшении скорости V относительного перемещения детали 4 и круга 1 в момент возрастания нормальной составляющей силы между ними. В течение последующего полупериода самовозбуждаюшихся колебаний детали 4 снижают интенcHBHocTb воздействия луча 6 лазера на металл и уменьшают его нагрев при увеличении скорости движения в момент уменьшения нормальной составляющей силы между деталью и кругом. Результаты эксплуатационных испытаний показывают, что предложенный способ шлифования с управлением автоколебаниями путем изменения интен- 20 сивности нагревания поверхностного слоя детали при самовозбуждающихся колебаниях обеспечивает повышение стойкости круга в 2 — 2,4 раза и снижение до 4-х раз шероховатости обрабатываемой поверхности детали. Следовательно, указанный прием изменения интенсивности нагревания поверхностного слоя детали обеспечивает -повышение качества обработки.

Фор яула изобретения

Способ шлифования с нагреванием поверхностного слоя детали на участке зоны ее контакта с кругом, отличающийся тем, что с целью повышения качества обработки путем уменьшения амплитуды самовозбуждающихся колебаний прп шлифовании, интенсивность нагревания увеличивают в период снижения скорости относительного движения детали и круга и нарастания нормальной составляющей силы резания и уменьшают в период увеличения скорости относительного движения детали и круга и уменьшения нормальной составляющей силы резания.

1355457

У сД иГZ

Составитель H. 1=рмакова

Редактор Н. Горват Техред И. Верее Корректор Л. Ильин

Заказ 54631! 6 Тираж 715 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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