Контейнер устройства для вибрационной обработки

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для вибрационной обработки преимущественно плоских деталей. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения эффективной обработки плоских деталей за счет создания одинаковых условий во всех зонах контейнера. Для этого облицовку контейнера выполняют из пластин различной степени твердости, расположенных по стенкам контейнера в зависимости от зоны рабочей камеры. 6 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ду 4 В 24 В 31/067

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4254348/31-08 (22) 24.03.87 (46) 30.09.89. Бюл. Р 36 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) Л.M.Ëóáåíñêàÿ, А.А.Берещенко, В.А.Власов, В.Г.Назаренко, Ю.Л.Киреев, И.И.Стойко, О.Ф.Котляров и В.Ф.Романенко (53) 621.9.048,6 ° 06(088.8) (56) Карташова И.Н. и др. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах. Киев: Вища школа, 1975, с. 33-35.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для вибрационной обработки преимуще" ственно плоских деталей, Целью изобретения является расширение технологических воэможностей путем обеспечения эффективной обработки плоских деталей за счет создания одинаковых условий обработки во всех зонах контейнера.

На фиг. 1 изображен контейнер, разрез; на фиг. 2 — эпюра распределения давлений в контейнере при выполнении облицовки по периметру контейнера из материала одной твердости; на фиг. 3 - эпюра распределения давлений в контейнере при выполнении облицовки из резин различной твердости в зависимости от зон контейнера; на фиг. 4 приведены результаты обработки в зонах "аЪ" и

„.Я0„„1511083 А1

2 (54) KOHTEAHEP УСТРОЙСТВА ДНЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для вибрационной обработки преимущественно плоских деталей. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения эффективной обработки плоских деталей за счет создания одинаковых условий во всех зонах контейнера. Дня этого облицовку контейнера выполняют из пластин различной степени твердости, расположенных по стенкам контейнера в зависимости от зоны рабочей камеры. 6 ил., 2 табл.

"cd" при использовании облицовки из резин различной твердости, на фиг. 5 — результаты обработки в зоне

"bc" при различных облицовках; на фиг. 6 — то же, в зоне de

И 11

Контейнер содержит полый корпус

1, облицованный последовательно расположенными пластинами различной твердости, при этом боковая стенка со стороны восходящего потока рабочей среды на участке "ab" облицована пластиной 2 из ретины твердостью

"С". Скругленная часть дна со стороны восходящего потока среды на участке "Ъс" облицована пластиной 2 из резины твердостью "М". Скругленная часть дна контейнера со стороны ниспадающего потока рабочей среды на участке "cd" .облицована пластиной 2 из резины твердостью "С". Боковая стенка со стороны ниспадающего потока — 1511083

4, аЬ,cd:de:bc=1,5:2:1.

3 среды на участке Йе" облицована пластиной 2 из резины твердостью "Т".

Такое выполнение облицовки при работе виброконтейнера обеспечивает рав номерную обработку деталей во всем объеме контейнера, потому что в зоне

de" облицовка передает максимально возможные силовые импульсы от вибратора через стенки контейнера к рабочей среде, в зонах сй" и "аЪ" происходит сохранение силового импульса, а в зоне "Ъс" — уменьшение силового импульса.

Колебания контейнеру сообщаются !5 от вибратора 3.

Соотношение твердостей резин, используемых для облицовки различных зон контейнера, может быть представлено следующем в виде: 20

Известно, что под действием вибраций и переменных ускорений наряду с циркуляционным движением рабочей среды возникает динамическое воздей" ствие (давление) на поверхность обрабатываемых деталей в виде суммарного действия множества микроударов отдельных ее частиц. Скорость переме- З0 щения и динамическое воздействие частиц рабочей среды неодинаковы в различных зонах рабочей камеры: наибольшая скорость. частиц рабочей среды отмечается в верхних слоях. Вместе с 35 тем, интенсивность обработки в этой зоне (съем. металла) наименьшая. Наибольшие давление и сила микроударов частиц рабочей среды отмечаются в нижних слоях рабочей камеры вблизи 40 ее стенок, В этих же зонах наибольшая и интенсивность обработки.

Проведенные экспериментальные исследования в лаборатории ВМСИ позволили построить эпюру распределения . 45 давления рабочей среды (фиг. 2). На основании эпюры можно сделать вывод, что в зоне "cd" идет интенсивная обработка, в зоне "ab" — более слабая, в зоне "ed" обработка еще слабее.

В. зоне "bc" (эона повышенного давления) наблюдается интенсивная обработка с одновременным повреждением деталей, появлением забоин, рисок, дальнейшей обработкой не выводимых.

Варьирование типа наполнителя осуществленных результатов не дает (т,е, независимо от типа наполнителя детали в зоне "Ьс" повреждаются).

Обусловлено это тем, что в зоне повьппенного давления детали (особенно плоские) тонкими боковыми гранями, ребрами наносят повреждения контактирующим с ними плоским поверхностям других деталей.

Из анализа эпюры, приведенной на фиг. 2, следует, что для равномерной обработки деталей во всем объеме ! контейнера в зоне "de" облицовка должна передавать максимально возможные силовые импульсы от вибратора через стенки контейнера к рабочей среде; в зонах "ab" и "cd" должно происходить сохранение, а в зоне

"bc" уменьшение силового импульса, Интенсивность, .потерянная в ряде зон за счет изменения демлфирующей способности облицовки и дающая возможность сохранить детали от сильного взаимного удара в результате столкновения (ребро — плоскость), особенно в зоне "bc", восстанавливается за счет введения в облицовочный материал абразивного наполнителя.

Таким образом, после расположения по стенкам контейнера облицовочного материала различной твердости в зависимости от зон эпюра распределения давлений в рабочей среде в контейнере принимает вид, представленный фиг. 3, т.е. силовой импульс, передаваемый рабочей среде, во всех зонах одинаков, что приводит к одинаковой интенсивности обработки во всех зонах.

С целью сохранения поверхности деталей от забоин и получения оптимального съема металла в единицу времени проведена сравнительная обработка деталей в контейнере, облицованном материалом с различной твердостью в рабочих зонах (табл. 1).

Количество наполнителя в связке в 60-70 мас.7, выбрано исходя из условия максимально возможного его введения в связку с целью увеличения съема металла при контакте детали с облицовкой контейнера.

Проведенные исследования показали, что при введении наполнителя в связку съем возрастает в 1,6-1,8 раза по сравнению с обработкой в контейнере, облицованном материалом без наполнителя. Увеличение количества наполнителя свыше 70 мас.X нецелесообразно из-за отсутствия прочной связи между связкой и наполнителем, l5

Таблица I

Состав компонентов облицовочного материала

Зоны кон тейнера

НаполСвязка, мас.Е

Твердость, усл. ед. нитель мас.Ж

Прочие составляющие (активаторы, ускорители, антистаритель) Сера аучук

37 1

36,8 2

36 5

210-300 (С)

300-400 (И)

130-2!О (T) аЬ, cd

Ъс

21

20,4

41

40,8

В качестве наполнителя применялся, например, электрокорунд нормальный марки 14А ОСТ 2-МТ-71-5-78. Для улучшения сцепление связки наполнителя (абразива) с каучуком наполнитель предварительно обволакивали жидким бакелитом марки БЖ-2 ГОСТ 4559-78, Обработку проводили на установке

УВИ-25, частота колебаний — 3000 колебаний/мин, амплитуда — 2 мм. Контейнер обклеивали облицовочным материалом, выполненным из пластин различной твердости, по рабочим зонам, затем в каждой зоне устанавливали короб, обклеенный резиной с отверстиями, не позволяющими деталям покидать свою зону, но обеспечивающими свободную циркуляцию абразивного гранулированного наполнителя в контейнере. В качестве гранулированного наполнителя использовался бой шарошлифовальных кругов АН2 (ТУ2-036459-79) грануляцией 10-15 мм. В качестве исследуемых деталей использовали заготовки ножей (сталь

12Х18Н10Т). Требуемая шероховатость

К 1,25 мкм.

Результаты приведены в табл. 2, на фиг. 4-6 и свидетельствуют о том, что оптимальным вариантом для эон "аЪ" и "cd" является облицовка

11083 6 из материала твердостью 210-300, для зоны "Ъс" - твердостью 300-400, для зоны "йе" — твердостью 130210 усл. ед.

Степень твердости определяли на приборе ТКВ (модернизированном станке Роквелла) Челябинского завода шлифовального инструмента.

Фо рмула изобретения

Контейнер устройства для вибрационной обработкМ, состоящий из вертикальных боковых и торцовых стенок и скругленного дна с облицовкой из листовой резины, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенси20 фикации процесса обработки, облицовка боковых стенок контейнера и его дна выполнена в виде последовательно расположенных пластин из резин различной твердости, при этом одна из боко25 вых стенок облицована пластиной из резины твердостью С, соседняя с ней половина скругленного дна облицована пластиной из резины твердостью М, последующая половина облицована резиной твердостью С, а другая боковая стенка облицована пластиной из резины твердостью Т.

1511083

Таблица 2

Результаты сравнительных испытаний виброобработки деталей (заготовок ножей) в контейнере, облицованном материалом различной твердости (исходная микрошероховатость образцов К 40 мкм) Зона

Твердость, усл. ед. т 130-210 (Т) 210-300 (С) 70-130 (Т) 300-400 (М) 400-500 (M) аЬ, cd При обработке При обработке имеются цара- имеются царапины и забо- пины и забоиины на 15Х по-ны на 15Х поверхности де- верхности, К„= тали, R - ==1 47 мкм

=1,8 мкм

Царапины от- Царапины отсутствуют,R сутствуют,R

=0,8-1,25 мкм =0,8-!,25 мкм

Царапины отсутствуют, R„=0,81,25 мкм

Ьс

Царапины и забоины на 8Х

Царапины от- Царапины отсутсутствуют,R„= ствуют, К„=0,8=0,7-1,25 мкм 1,25 мкм поверхности, К,„=1,18 мкм верхности де- верхности детали, R„ тали, К,„=

=2,3 мкм =1,18 мкм

Царапины от- Царапины отсутствуют,R = сутствуют,R =

=0,8- 1,25 мкм =0,8-1,25 мкм

Царапины о тсутствуют, R =0,81,25 мкм

Фиг. 2

При обработке имеются царапины и забоины на 40Х поПри обработке имеются царапины и забоины на 7Х поверхности деталей, R

=1.,36 мкм

При обработке имеются царапины и забоины на 20Х поЗабоины, царапины отсутствуют, К =

=0,7 мкм

1 511083 ддусл.еЦ1

yen.Ф.(и/

gce.ед.(c)

20 40 80 80 10 g МЦд.

Фце. Ф

Ra, eeeeee (и/ (w)

2,5

0,И

0 20 40 60 ВО ЮО(„„„

Фае.5

1511083

Ry, РММ дуел.eд.(т)

Оусл.Ю(с)

Цсл. Рд. (h) дди.ед. (w) 0 - 1апt ицн

20 40 Ю

Составитель А.Букатов ..Редактор А.Маковская Техред М.Дидык Корректор О.Ципле.Заказ 5845/18 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101