Способ магнитно-абразивной обработки режущих кромок инструментов

 

Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет выбора расстояния между полюсными наконечниками в зависимости от предварительно определенной максимальной величины микроскола, сообщения полюсным наконечникам, установленным с заданным эксцентриситетом, синхронного вращения и выбора скорости перемещения инструмента. При синхронном вращении полюсных наконечников 1 и 2, установленных с эксцентриситетом L=0,5-1,0 мм, минимальном расстоянии между полюсными наконечниками M<SB POS="POST">1</SB>=ASINγ/TGδ+(3...5)Δ, где A - предварительно определенная величина максимального скола, мкм

δ=45°-β/2

β - угол заострения лезвия

Δ - зернистоть порошка, мкм, и сообщений инструменту 11 перемещения со скоростью V=V<SB POS="POST">мин</SB>/TGγ, где V<SB POS="POST">мин</SB>=2...8 м/мин

γ=90°-β/2, обеспечивается перемешивание ферромагнитного абразивного порошка 10 в зазоре и качественная обработка лезвия. 9 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 24 В 31/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йаг 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

r1PH ГКНТ СССР

1 . (21) 4393462/31-08 (22) 21.03.88 (46) 23.12.90, Бюл. N 47 (71) Физико-технический институт

АН БССР (72) П.И.Ящерицын, В.Д.Ефремов, Н,Я,Скворчевский, В.В.Чураков и А,А.Савков (53) 621.923.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 975357, кл. В 24 В 31/10, 1981.

„„ар„„1614906

2 (54) СПОСОБ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ

ОБРАБОТКИ РЕЖУЩИХ КРОИОК ИНСТРУМЕНТОВ (57) Изобретение относится к машино,строению. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет выбора расстояния между полюсными наконечниками в зависимости от предварительно определенной максимальной величины микроскопа, сообщения полюсным

1614906 наконечникам, установленным с задап- на максимального скола, мкм; Р = ным эксцентриситетом, синхронного 45 - p/2; p — угол заострения лез. вращения и выбора скорости перемж-. вия; — зернистость порошка, мкм, щения инструмента. При синхронном

5 и сообщении инструменту 11 перемещевращении полюсных наконечников ) и 2, ния со скоростью w =- черн /tg(q где установленных с эксцентриситетом ч „„„= 2...8 м/мин; = 90 — /3 /2, е = 0,5-1,0 мм, минимальном расстоя- обеспечивается перемешивание ферронии между полюсными наконечниками магнитного абразивного порошка 10 в

М = аз п )/tgg + (3...5)), где а — >0 зазоре и качественная обработка лез" предварительно определенная величи- вия. 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к магнитноабразивной обработке.

Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет выбора расстояния между полюсными наконечниками в зависимости от предварительно определенной максимальной величины микрос-25 скола сообщения полюсным наконечникам . синхронного вращения и выбора скорости перемещения инструмента.

На фиг. 1 приведена расчетная схема образования минимального радиуса округления, на фиг. 2 — общая схе- 30 ма реализации способа; на фиг. 3 расположение полюсных наконечников и инструментов; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3; на фиг, 5 — схема образования угла; на фиг. 6 — схема опреде- 35 ления максимальной величины микроскола,на лезвии инструмента; на фиг. 7 - схема образования режущей кромки с заусенцем; на фиг. 8— узел Х на фиг. 7; на фиг. 9 — схема 40 измерения магнитной индукции в зазоре. мин/ Я где т„„ц, = 2...8 м/мин;

55

Способ осуществляют по схеме, приведенной на фиг. 2. Чашечным полюсным наконечником 1 и 2 сообщают синхронное вращение с помощью электродвигателей 3 (показан только один электродвигатель) . Оси 4 и 5 вращения полюсных наконечников проходят через осевые отверстия в катушках электромагнитов 6 и 7. N=.ãíèòíûé поток замыкается магнитопроводом 8.

Между чашечными полюсными наконечниками 1 и 2 установлена немагнитная прокладка 9. Кольцевая рабочая зона между чашечными полюсными наконечниками заполнена магнитно-абразивным порошком 10. Обрабатываемый инструмент 1) вводится в зазор между полюсными наконечниками.

Предварительно перед обработкой определяют максимальную величину микроскола на кромке режущего инстру- мента. Торцы полюсных наконечников располагают эквидистантно поверхностям инструмента, образующим режущую кромку. Оси вращения полюсных наконечников смещают на величину зксцен": триситета е, выбираемого в диапазоне е = 0,5-1 мм, Минимальное рассто ние между полюсными наконечниками выбирают из соотношения

М = a sin у/й83 + (3...5))1, мкм, где а — предварительно определенная величина максимального скола, мкм; — 90 — P /2;

= 45 — P/2; — угол заострения лезвия;

Д вЂ” зернистость порошка, мкм.

Полюсным наконечникам сообщают встречное вращение. Инструмент перемещают таким образом, чтобы угол (I между направлением перемещения и вектором скорости полюсов находился в,диапазоне 15-30 ; Скорость перео мещения инструмента выбирают из соотношения

Минимальная величина зазора связана с обеспечением перемещения порошка в рабочем зазоре и снятием припуска, а максимальная величина— поддержанием плотности магнитно-абразивного порошка, обеспечивающей высокую производительность обработки, 1614906

Нижний предел минимальной скорос-— ти ограничивается воэможностью обработки больших углов заострения и величин сколов, а верхний — производительностью обработки, при которой обеспечивается качество обработки.

Величина диапазона изменения эксцентриситета получена экспериментально. Минимальная величина характеризует диапазон углов заострения инструмента для резания металлов (P = 75-220 ), а максимальная — для обработки неметаллических материалов (P = 15-60 ).

С целью обеспечения интенсивности обработки за счет лучшего перемешивания абразивного порошка, а также исключения его выброса инерционными силами и создания концентраторов абразивной массы предлагается на торцовых поверхностях, эквидистантных обрабатываемым граням лезвия, выполнить чередующиеся впадины глубиной

0,3-0 5 мм, которые могут заполняться порошком, вынесенйым из зазора обрабатываемого лезвием. Кроме того, эти углубления создают дополнительные концентраторы магнитного поля, чем способствуют увеличению съема обрабатываемого материала, а расположение их со смещением относительно верхнего и нижнего полюса позволяет дополнительно улучшить качество и товарный вид обрабатываемых граней лезвия.

Применение рабочего зазора с переменным сечением в сторону периферии полюсов позволяет не только обеспечивать обработку граней лезвия, но и надежно удерживать магнито-абразивный порошок в рабочей зоне, а также способствует постепенному ужесточению плотности порошка от периферии к центру полюсов и тем самым обеспечивать увеличивающийся объем металла в зоне минимального зазора, т.е. осуществлять интенсивный съем припуска при скруглении сколов, Величина угла (обеспечивается установкой полюсных наконечников рассчитанного диаметра.. Схема образования угла Ц) приведена на фиг.5 (на-, правление перемещения инструмента— встречное относительно синхронно вращающихся полюсных наконечников).

Под термином "максимальная вели" чина" микроскопа на кромке понимают

Ф максимальную абсолютную ширину микр — скопа (фиг. 6).

В ряде случаев на кромках могут образовываться заусенцы (фиг, 7).

В этом случае вместо скола определяют толщину корня заусенца (фиг. 8).

Пример. Осуществляют обработку на экспериментальной установ10 ке ИАС-20 с диаметром вращающихся полюсов 180 мм, зазор между которымн устанавливают с помощью набора прокладок. Частота вращения полюсов n =

600.сб/мин. Вращение синхронное.

15 В качестве магнито-абразивного порошка используют порошок марки Ж15КТ, состоящий из 15Х. железа и 857. карбида титана зернистостью 250/300 мкм.

Периодически в зону обработки подают СОЖ вЂ” "Синма-1". Обрабатывают лезвия сегментов режущего барабана из стали 65Г, предварительно заточенные под различными углами заострения. Результаты экспериментов приве25 дены в таблице.

Формула изобретения предварительно определенная величина максимального гдеаскола, мкм;

90 — f3 /2;

45 — /3 /2; угол заострения лезвия; зернистость порошка, мкм;

Способ магнитно-абразивной обра30 ботки режущих кромок инструментов, при котором инструмент располагают с возможностью продольного перемещения в зазоре между вращающимнся чашечными полюсными наконечниками электромагнитов, образующих кольцевую рабочую зону, заполненную ферромагнитными абразивными частицами, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш|ения производительности и

40 качества обработки, предварительно определяют максимальную величину микроскола на кромке режущего инструмента, торцы полюсных наконечников располагают эквидистантно поверхнос45 тям инструмента, образующим режущую кромку, смещают их оси на величину зксцентриситета, который выбирают в диапазоне е = 0,5-1 мм, минимальное расстояние N1 между полюсными наконечниками выбирают из соотношения

М» = a sin g/tg3 + (3...5)Л, 161490б

Отнонеwe получанно го радмуса к расчет" ному

Радиус округления кромки

rt мкн

Качество хромкя леэвия сег неята

Угол р ворота обраба ааемог леэвяя град

Величинаа эксдентриснтета е, нм

Снос обре бота

Направление враиеяия по" лисов ининаль ая скоость пе емеиени стали гол эа стреяия еэвия Р >

> рад эпична раочего аэора

1, нкм

Мак ° нм/с

О,В

Под кромку

22 ° 1020

ИредлагвеньФ

0,92 зо

lO30

0 67

20 0,4

На кромку 0,8

1055

1,ОЗ

48 О,ЭВ

30 8

О,о

1ОВО

6О

О,92

0,85

40 0,7

le l,э8 о,о

0,4

36

11

Под кромку!

На кромку. зо !

les pss» ворота

90 1060

22 1840

Не полностью выведены сколы

I°

НвравнонврньФ радиус округления

0i B

1,15

30 1,2

65 017

O„4

0 4

1075 ! 100

0,4

0>4

22 . 0,5

45 0,32

1,3

О,ВЭ

»п»

1ОЗО

1ОУО

12 0,86

l,3

15

Под кромку эо

20 126 08

1,О

1ОЭО

45 о 9 1,85

1055 Яа кро>п>у

15- . 8

1,О

0,5 40

8 2,5

О>65

760

Под кромку

760 На кромку

1,4

7,5 1,2

1 ° I

12 О,BS О,В

0 5

515

Под кромку

16 1>55

9,5 I,Э

12

12

0,9

1,28

0,5

1,1

1265(5)

1265(5)

1510(6) зо

На кромку

1,5

88 l,eç

90

25 13 Э

О,87 н

4500

Под кромку

Невеста>>А

0,43

0,2

8 Э

6 3

II и о о

3500

9о

Дпя парвь>х 13 рахимов обработки, величина рабочего sasops рассчитмэалась исходя иэ 4 А (где 6 - эериястость магяитко-абраэивного поронка).

+ Скорость перененеяия эаготойкн для условий обработки по иэвестному способу устанавливалась постоянной и равной 200 нм/мнн.

pb полюсным наконечникам сообщают синхронное вращение, а скорость пере». мещения инструмента ч выбирают иа соотношения ь

VyMM (-gE> э7.. 2„„,8 "— —, 4(11(Н "" МИН

° ° °

16 10 137 109

Неравномерный радиус по длине леэвия

Нарупенв прямолннейяость леэвия

Не полностью выведены око" лы

Скруглеиие по весну леэвню

Округление равномерное

Скруглеиие по эсену >Iesstss

Нмеют место невыведеннме скопм

Скругление по всему лезвию

Имеются еди" яичные микро» сколы

Равномерное округление

Радяус округ» пения не вывален

«и»«

Неравномерное округление

Радиус округле- ния увеличен

Сколы кро>в>и яе выведены

16) 4906

1 614906 Tpunm дйжеиа ,лидию фиг. У