Способ глубинного шлифования

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании цилиндрических деталей, а также твердосплавных многолезвийных инструментов. Цель изобретения - повышение эффективности шлифования путем максимального использования прочностных свойств рабочей поверхности круга при заданной шероховатости обработки. Для этого шлифование ведут кругом из синтетического сверхтвердого материала. Детали сообщают вращение и возвратно-поступательное перемещение со скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, а скорость вращения детали и глубину шлифования определяют по математическим зависимостям, приведенным в описании изобретения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (193 (И) (51)5 В 24 В 1/00 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 427 677 1 /30-08 (22) 06. 07. 87 (46) 15.02.90. Бюл. 9 6 (71) Специальный проектный конструкторско-технологический институт по -. разработке и внедрению автоматизированных систем для оборудования с программным управлением (72) Ф.В.Новиков, Е.И.Суворов и А.А.Якимов (S3) 621.923.04(088.8) (56) Новиков Ф.В. и др. Некоторые предпосылки разработки физической модели алмазного шлифования. Резание и инструмент. Выл. 32, 1984, с. 45-46. (54) СПОСОБ ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение относится к машино2 троению и может быть использовано при шлифовании цилиндрических деталей, а также твердосплавных многолезвийных инструментов. Цель изобретения — повышение эффективности шлифования путем максимального использования прочностных свойств рабочей поверхности круга при заданной шероховатости обработки. Для этого шлифование ведут кругом из синтетического сверхтвердого материала. Детали сообщают вращение и возвратно-поступательное перемещение со скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, а скорость вращения детали и глубину шлифования определяют по математичесе ким зависимостям, приведеннь1м в описании изобретения. 2 ил.

1547783

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании цилиндрических деталей, а также твердосплавных многолезвийных инструментов.

Цель изобретения — повышение эффек"тивности шлифования путем максимальНого использования прочностных свойств рабочей поверхности круга при заданной10

Шероховатости обработки.

На фиг. 1 приведена схема осуществения способа шлифования, на фиг. 2— асчетная схема процесса шлифования.

На фиг. 1 и 2 обозначены шлифоваль.15 ый круг 1 из синтетических сверхтвер ых материалов (СТМ), . режущие зерна

2, слой 3 оставшихся микронеронностей обработанной поверхности детали, линия

4 полного съема материала, элементарные20 цилиндрические оболочки 5 снимаемого

Припуска, обрабатываемая дегаль 6.

Для эффективного ведения процесса глубинного шлифования предельная толщина среза Н „ и соответственно харак 5 теристики круга должны выбираться таким образом, чтобы глубина шлифования была не меньше О, 1 мм.

Методика получения приведенных 30 зависимостей для определения парамет—

poB t v Ч, t 0cTQB3 B следующем. ..;! Р» маемь ч прйпуск представляется пак:=том элементарных цилиндрических «бо1 лочек бесконечно малой толщины., которые под разными углами входя:.. в ра, бочую поверхность круга (фиг.-=, Различие диаме-.ров элементарных оболочек, углов входа их в рабочую поверхность круга, предопределяют 40 .различие условий съема материала с оболочек, значений глубин их внедрения в рабочую поверхность круга в момент полного среза.

Следовательно, распределение съема 45 материала и нагруженность режущих зерен в пределах дуги контакта с деталью будут неравномерны. Для определения глубины внедрения элементарных оболочек в рабочую поверхность круга 50 в момент их полного среза Нт воспользуемся выражением относительной полноты профиля круга Е(у). Принимая, что полный срез оболочки происходит при (у). = О, 92, получаем зависимость 55 для определения Н„

Н т где Ь максимальная высота выступания зерен над связкой, м, К поверхносная концентрация зерен, шт/м, Vip э 7де т соответственно скорости круга и детали, м/с, 1 1

Л =- — +

Г Rp,ет R кр

Rz,R — соответственно радиусы круга и детали, м, tT — координата текущей элементарной цилиндрической оболочки м.

Следуя зависимости (1), максимальное значение Н принимает периферийная цилиндрическая оболочка, для которой с „ = t, где t — глубина шлифования, м. Тогда Г9,45 ° Ь Чдет

Н макс К

После несложных преобразований Нт можно представить (3) Нт Нщакс макс

Исходя из зависимости (3), с уменьшением происходит незначительное снижение Н». Полученная зависимость определяет границу завершения диспергирования режущими зернами материала, подводимого в зону резания, и о аналогии с обработкой лезвийным инструментом характеризует положение поверхности резания при шлифовании. Несмотря на дискретность съема материала при шлифовании, поверхность резания представлена вероятностной сплошной поверхностью. Б двухмерной системе координат зависимость (3) определяет линию полного съема материала, которая является основой расчета параметров шлифования.

Следуя фиг.,полный срез элементарныХ оболочек с координатами t... t, происходит в первой половине дуги контакта круга с деталью, оболочек с координатами ...t — во второй половине. Полный срез цилиндрических оболочек с координатами tT ...0 не усо певает произойти и поэтому они формируют шероховатость обработанной поверхности.

Значение - соответствует координате цилиндрической оболочки, полный срез которсй происходит в точке пересечения с осевой плоскостью шлифова5 1542783 ния 0,0 . Определяется Н = Н =

Т, т., к зависимости (3) Нмакс

Н-, =Н макс а также

5 1

Р = — + (11) ордиН кр Ноет

ый гДе R„ s RAe.„- соответственно РаДиУсы круга и детали, м, и подставив со10 смаке отношение — — — = 0 4 в виде R

Н

Э макс макс

= 0,4 Нм „получим скорость детали

Ч в окончательном виде

1S

10 ° m Ч кр Н макс

Д" = ---1- 1

3,15 е Хз(— — + — — )

Н кр Ноет

Параметр Нм „в зависимости (7), 20 для эффективного ведения процесса шлифования, не должен превышать предельной толщины среза, обусловленной прочностными свойствами обрабатываемого материала, В противном случае круг бу25 дет интенсивно изнашиваться.

Предельная толщина среза Н „ может быть представлена следующим образом

Н макс

Н.|-р = Нмакс (5) (6) 025Н (— — -)

H макс

1 макс R макс

Р (6) Нмркс Ндц" кср Р я, (13) 30

Принимаем оптимальное соотношение акс

- — — = 0,4. Такое значение получено .Н макс ив условия, что соотношение †А Н макс 35 для значения Н„„„„= (10-20) 10 м (определяющих прочностные свойства рабочей поверхности различных кругов) изменяется в пределах 0,3-0,5. Следовательно, оптимальное значение 40

= 0,4. Подставив это значение

R макс .

Н макс в зависимость (6) и преобразовав ее, получим

H макс (7)

Скорость детали V peq с учетом зависимости (2) выразится

2,з йй С к дет (8)

4,7 Ъ 4

Используя .известные соотношения где Нмакс, Ро, PG j — базовые значения прео дельной толщины среза, м, прочности режущего зерна, м, прочности обрабатываемого материала н/м, соответственно

P, PG j — текущие значения прочности режущего зерна, м, прочности обрабатываемого материала, н/м"-, соответственно.

Принимая в качестве базового обрабатываемого материала твердый сплав

ВК8, а в качестве базовой прочности режущего зерна 10 н, расчетно-экспериментальным путем установлено значение Нмак, равное 12 10 м. макср

При таком методе определения параметра Нм достаточно знать значения P u

Круг 1 (фиг.1) установлен периферией вдоль образующей цилиндрической поверхности детали 6 и касается ее.

Кругу сообщают вращательное движение со скоростью, Ч„, а детали— возвратно-поступательное перемещение

3 m(1 — K)

К

200 к ° Х (9) Ъ=(1-6) Х, (10) Значение t соответствует ко о нате элементарной оболочки, полн срез которой происходит в момент хода из рабочей поверхности круг

Определяется из условия Нт = Н-r

=t H зависимости (1), в которой вмес то Ч е принимается значение 0,5 Ч ег .:

Это обусловлено тем, что до момента полного среза фиксированная точка на элементарной оболочке проходит двойной путь (прямой и обратный) С физической точки зрения параметр Н равен максимальной высоте о микронеровностей обработанной поверхности R Глубина шлифования t npu которой обеспечивается выполнение двух заданных параметров Нма R»« определится где m — объемная концентрация зерен;

Х - зернистость круга, м,, (1-F) — коэффициент, учитывающий высоту выступания зерен над уровнем связки, 1542783 я„з

10-з.ш,ч, Н

ДЕт

3,15 и Хз (— — + л 1

R)(1

1 дет

-5 Нмакс где Н,; предельная толщина среза„м, m — объемная концентрация зерен;

Х вЂ” зернистость круга, м, 7,„ — скорость круга, м/с, R „ и Р А - соответственно радиусы круга и детали, м

t — глубина шлифования, м.

Формула из обр ет ения

Способ глубинного шлифования кругом из синтетического сверхтвердого

Составитель А.Шутов

Редактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова

Корректор И. Самборская

Заказ 370 Тираж 611 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 со скоростью продольной подачи, равной 0,5-0,9 высоты круга, и вращательное движение со скоростью Ч е определяемой в соответствии с зависимостью (12}. Съем припуска осущест5 вляется с глубиной шлифования t, определяемой зависимостью (7)„

В предложенном способе глубинного шлифования возможно использование из- 10 вестных способов электрозрозионной и электрохимической правки кругов из ,СТИ на токопроводящей связке.

Пример расчета параметров t и Чает дпя круглоге наружного шлифования многолезвийных инструментов, оснащенных твердым сплавом ВК8, алмазным кру-.roM 1А1 300х25 AC 6 250/200 — 100%—

И31. Диаметр обработки — 0,1 м, скорость круга Ч„ = 30 м/с. Предельная 0 толщина среза для таких условий шлифования в соответствии с зависимостью (13), равна 12 ° 10 м.

Тогда t = 2S"12 10 = 300 10 м

Ч ет = 0,1 м/с.

25 материала, при котором вращающейся детали сообщают возвратно-поступательное перемещение относительно круга со скоростью продольной подачи, равной О,S-0,9 высоты круга, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности шлифования путем максимального использования прочностных свойств рабочеи поверхности круга при обеспечении минимально возможной высоты микронеровностей обработанной поверхности, скорость вращения детали и глубину шлифования определяют соответственно по формулам