Способ шлифования деталей

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из закаленных конструкционных низколегированных сталей. Цель - повышение производительности обработки. Способ шлифования деталей включает врашение шлифовального круга и обрабатываемой детали, а также поперечную подачу круга, скорость которой постепенно уменьшают в соответствии с зависимостью величины прижогового слоя от скорости подачи так, чтобы в каждый момент шлифования глубина образуюш,егося прижогового слоя была равна части припуска, который остался на заготовке к этому моменту, и заканчивают подачу круга на скорости предельной бесприжоговой подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

A@4 В24В1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ij

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„, . l)

H А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3952694/27-08 (22) 16.09.85 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева (72) Л. Е. Пекарев-Поводатор, М. А. Лумельский, В. А. Зорич, Е. В. Майков и А. Н. Филимонов (53) 621.9(088.8) (56) Патент Японии № 50 — 16549, кл. 74 А 23, 1976.

Михелькевич В. Н. и др. Системы автоматического регулирования технологических процессов шлифования. Куйбышев, 1969 с. 36 — 37.

ÄÄSUÄÄ 1389994 А1 (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из закаленных конструкционных низколегированных сталей.

Цель — повышение производительности обработки. Способ шлифования деталей включает вращение шлифовального круга и обрабатываемой детали, а также поперечную подачу круга, скорость которой постепенно уменьшают в соответствии с зависимостью величины прижогового слоя от скорости подачи так, чтобы в каждый момент шлифования глубина образующегося прижогового слоя была равна части припуска, который остался на заготовке к этому моменту, и заканчивают подачу круга на скорости предельной бесприжоговой подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.!

389994

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из закаленных конструкционных низколегирванных сталей.

Цель изобретения — повышение производительности процесса обработки за счет уменьшения поперечной подачи шлифовального круга по мере уменьшения снимаемого припуска по предложенной зависимости.

Согласно предложенному способу шлифования детали и шлифовальному кругу сообщают вращение и относительную поперечную подачу на врезание, причем величину скорости поперечной подачи уменьшают в течение всего цикла обработки.

Расчету скоростей поперечных подач в каждый момент цикла предшествует экспериментальное шлифование данной закаленной стали с целью определения предельной величины скорости подачи So, при которой дефектный слой не образуется (бесприжоговая подача); зависимости глубины дефектного слоя 6 от скорости поперечной подачи S; численной величины коэффициентов К, которые получают по точкам завимисости б от S для данных технологических условий шлифования, например, методом наименьших квадратов.

В ходе экспериментов варьируются технологические факторы, оказывающие наиболее сильное влияние на изменение исходного состояния закаленного слоя, в данном случае марка стали, диаметр шлифуемой поверхности, скорость вращения шлифуемой поверхности.

Другие технологические факторы, сильно влияющие на образование дефектного слоя (скорость круга, характеристика круга, CO5K) и обычно определяемые конкретными условиями шлифования, в экспериментах остаются постоянными. Так, скорость вращения круга зависит от конструкции имеющегося станка; характеристика шлифовального круга назначается исходя из общепринятых технологических соображений выбора материала зерна, зернистости,материала связки, твердости, структуры. Однако если по условиям производства эти технологические факторы могут изменяться, то в экспериментах и они должны варьироваться.

В таблице 1 приведены результаты обработки экспериментальных данных и полученные численные значения бесприжоговой подачи So и коэффициентов К для двух марок стали при шлифовании кругом

25А25ПС16К5 при скорости 35 м/с с применением водной СОЖ.

Для низколегированных конструкционных закаленных сталей коэффициенты

Ki — К находятся в следующих пределах

Ki = 1,9 — 5,1

К = (1,8 — 4,9) 10, Кз = 10,5 — 27,9.

Построение оптимального цикла шлифования, определение скоростей подач и программы процесса для станков с бесступенчатым управлением производят по

5 эмпирической формуле

S = Яо+К, ГрНН+Кя(рН) где S — скорость поперечной подачи в текущий момент;

$ — предельная скорость поперечной подачи бесприжогового шлифования, определяется экспериментально;

Н вЂ” припуск в текущий момент;

Ki u

15 К.— коэффициенты, характеризующие влияние технологических условий обработки конкретной закаленной стали, определяются экспериментально, К = 1,9 — 5,1; Кг = (1,8 — 4,9) 10 ; р — коэффициент запаса надежности, компенсирующий возможные естественные отклонения процесса шлифования, р = 0,8

Само шлифование осуществляют с плавным непрерывным постепенным уменьшением скорости поперечной подачи в соответствии с указанной формулой. Эта закономерность изменения скорости обеспечивает то, что в каждый момент шлифования глубина об30 разующегося прижогового слоя равна части припуска, который остается на заготовке к этому моменту. Вместе с тем эта закономерность дает возможность получить минимизацию процесса и высокую производительность шлифования.

3g Заканчивают подачу на скорости, при которой прижоги не образуются. Величина последней поперечной подачи имеет скорость существенно выше нулевого значения; в общем случае при средних условиях шлифования закаленной конструкционной стали скорость бесприжоговой подачи So=

=0,1 — 0,3 мм/мин. Завершают процесс как обычно, выхаживанием.

Для станков, у которых конструкция привода поперечной подачи не позволяет осуществлять плавное постепенное изменение скорости подачи, предложенный способ предусматривает ступенчатое уменьшение скорости поперечной подачи по особому закону с возможно большим числом ступеней. В этих случаях шлифование осуществляют так, чтобы на каждой ступени глубина образующегося прижогового слоя была равна части р того припуска, который остается на заготовке к этой ступени, а скорость последней подачи была равна

55 предельной бесприжоговой. Завершается процесс также выхаживанием.

Построение оптимального ступенчатого цикла, определение скоростей подач и дли1389994 ны хода круга на каждую ступень производят по эмпирическим формулам

S;= — So. q . к 3 гдето= (1+ ) рКзН " о

S; — скорость поперечной подачи на данной ступени цикла;

L; — длина хода круга на данной ступени цикла;

So — предельная скорость поперечной подачи бесприжогового шлифования определяется экспериментально;

Н вЂ” припуск на шлифование;

Кз — коэффициент влияния технологических условий обработки конкретной закаленной стали, определяется экспериментально, Кз = 10,5 — 27,9; р — коэффициент запаса надежности, компенсирующий возможные естественные отклонения процесса шлифования, р = 0,8

n — количество ступеней (этапов) рабочего цикла шлифования;

i — номер ступени цикла (отсчитывается от конца цикла).

Закономерности предложенного способа шлифования обеспечивают предельную минимизацию времени обработки при гарантированном отсутствии прижогов и обеспечении заданной точности и шероховатости обработанной поверхности.

В табл. 2 приведен пример расчета ступенчатого цикла с четырьмя ступенями изменения скорости поперечной подачи, где указаны длина хода круга на каждой ступени цикла и скорость поперечной подачи.

Проверка в лабораторных и производственных условиях на операциях круглого врезного шлифования ряда автомобильных деталей, изготовленных из закаленных цементуемых и нецементуемых конструкционных сталей, полностью подтверждает полученные результаты как по времени обработки, так и по качеству обработанных поверхностей.

Таким образом, изменение подачи шлифовального круга по указанным зависимостям обеспечивает возможность бездефектного шлифования деталей при высокой производительности.

Формула изобретения

1. Способ шлифования деталей из закаленных конструкционных низколегированных сталей, включающий вращение шлифовального круга и обрабатываемой детали, > (ч — q ), (1+1 КзНН) 1.

И

L;=

З5 ГдеЦ=

S;— скорость поперечной подачи на данной ступени цикла; длина хода круга на данной ступени цикла; предельная скорость поперечной подачи бесприжогового шлифования, определяется экспериментально, So = 0,1 — 0,3 мм/мин; припуск на шлифование, коэффициент влияния технологических условий обработки конкретной закаленной стали, определяется экспериментально, Кз = 10,5 — 27,9; коэффициент запаса надежности, компенсирующий возможные естественные отклонения процесса шлифования, р = 0,8; количество ступеней рабочего цикла шлифования; номер ступени цикла (отсчитывается от конца цикла) .

L;—

40 о

Н—

Кз—

55 i— а также поперечную подачу круга, скорость которой постепенно уменьшают в соответствии с зависимостью величины дефектного слоя от скорости подачи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, уменьшение скорости поперечной подачи осуществляют в соответствии с зависимостью

S=So+Ki pH+Kg(pH) где S — скорость поперечной подачи в теку10 щий момент;

So — предельная скорость поперечной подачи бесприжогового шлифования, определяется экспериментально, So = 0,1 — 03 мм/мин;

Н вЂ” llpHIIQCK B текущий

К1И

К2 — коэффициенты влияния технологических условий обработки конкретной закаленной стали, определяются экспериментально, 20 К = 1,9 — 5,1; К2 = (1,8 — 4,9) 10"; р — коэффициент запаса надежности, компенсирующий возможные естественные отклонения процесса шлифования, 25 р=0,8.

2. Способ по и. 1, отличающий ся тем, что, с целью обеспечения максимальной производительности процесса с дискретной подачей, выбирают наибольшее число ступеней подачи, причем скорость подачи и длину ч0 хода на каждой ступени определяют по зависимостям

8 =8о с1

1389994

Таблица1

Материал детали (марка стали, термообработка, твердость) Скорость вращения шлифуемой поДиаметр шлифуемой по8о у

ММ/МИН

2 верхности верхности,м/мин

25ХГМ, це- 40 ментация, закаливание, HRC 56-62

0,22

3,6

3,4к10

4,9х10з

2 7 «10з

3,9х10

2,4х10з

3,5 х10з

2,6х10

3,7к10

1 х10з

2, 9х10

1,8х10з

2,6х10з

19,6

0,31

5,1

27,9

20

0,17

2,9

15,5

0,25

4,1

22,3

0,16

2,6

14,0

0,22

3,7

20,1

Ст 45, зака- 40 ливание токами высокой

0,16

2,7

14,8

0,24

3,9

20,1 частоты (ТВЧ), HRC 60

56-62

0,13

2,2

11,8

0,19

3,1

16,7

20

0,12

1,9

10,5

0,17

2,8

15,2

Таблица 2

Суммарное машинное

Длина хода круга на каждой ступени (разбиение припуска),мм

Припуск на сторону общий (длина хода круга, общая),мм

Характеристика цикла шлифования (количество ступеней с поперечной подачей шлифовального круга) Скорость поперечной повремя шлифования с поперечной подачей дачи кру га на каждой ступени, мм/мин круга (без выхаживания) мин

2,33

0,30

0,13

0,30

0,09

1,19

0,64

0,05

0,03

0,31

ВНИИПИ Заказ 1607/! 5 Тираж 678 Подписное

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