Способ шлифования

 

Изобретение относится к способам абразивной обработки и может быть использовано в машиностроении при шлифовании кругами, зерна которых контактируют с ферромагнитным материалом связки. Целью изобретения является уменьшение удельного расхода материала круга на ферромагнитной связке путем обеспечения возможности управления прочностью ферромагнитной связки круга с помощью ее намагничивания. В процессе шлифования осуществляют управление прочностью связки круга. Для этого измеряют значение удельной тангенциальной составляющей силы резания и соответственно изменяют напряженность магнитного поля до значения, определяемого из предложенного эмпирического уравнения. При шлифовании на шлифовальный круг воздействуют магнитным полем указанной напряженности. При изменении значения удельной тангенциальной составляющей силы резания соответственно изменяют и напряженность магнитного поля, повышая ее постепенно скачками до достижения заданного значения или размагничивая круг переменным током также до значения, определенного по уравнению. 3 табл.

COlO3 COBETCKl1X

СОЦИАЛИСТИ 1ГСКИХ

РЕСПУБЛИК (сн В 24 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

ii ti, <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4479826/08 (22) 10.08.88 (46) 15.08.91. Бюл. N. 30 (71) Харьковский филиал Головного специального конструкторско-технологического бюро по рациональному применению режущего инструмента и Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.И,Кононенко, Д,Э,Белявский, А.И.Грабченко, В,Л.Доброскок и Л.И.Пупань (53) 621,924.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 952535, кл, В 24 В 1/00, 1981. (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение относится к способам абразивной обработки и может быть использовано в машиностроении при шлифовании кругами, зерна которых контактируют с ферромагнитным материалом связки. Целью

Изобретение относится к способам абразивной обработки и может быть использовано в машиностроении при шлифовании кругами, зерна которых контактируют с ферромагнитным материалом связки.

Целью изобретения — уменьшение удельного расхода материала круга на ферромагнитной связке путем обеспечения воэможности уп равления прочностью ферромагнитной связки шлифовального круга с помощью ее намагничивания.

Способ используется для управления прочностью связки шлифовальных кругов, зерна которых контактируют с ферромагнитным материалом, К таким инструментам относятся как круги на ферромагнитной связке, так и круги. зерна которых металлиэированы ферромагнитным материалом не„„5Ц„„1669690 А1 изобретения является уменьшение удельного расхода материала круга на ферромагнитной связке путем обеспечения возможности управления прочностью ферромагнитной связки круга с помощью ее намагничивания, В процессе шлифования осуществляют управление прочностью связки круга. Для этого измеряют значение удельной тангенциальной составляющей силы резания и соответственно изменяют напряженность магнитного поля до значения, определяемого из предложенного эмпирического уравнения. При шлифовании на шлифоиальный кгруг воздействуют магнитным полем указанной напряженности. При изменении значения удельной тангенциальной составляющей силы резания соответственно изменяют и напряженность магнитного поля, повышая ее постепенно скачками до значения, определенного по уравнению. 3 табл. зависимо от магнитных свойств связки (в дальнейшем под ферромагнитной связкой круга понимается как собственно связка, так и нанесенный на зерна слой металлизации ферромагнитным материалом).

Установлено, что упрочение связки круга достигается при чередовании нагружения и намагничивания и в случае, если нагружение меньшее, чем при достижении предела текучести, и находится в пределах упругих деформаций.

Упрочнение связки достигается путем ее намагничивания, осуществляемого вне зоны резания. При этом сила резания является нагружающей силой, воздействующей на круг после каждого цикла воздействия магнитным полем.

1669690

РтР-;.g =

Ь

f=l

141=Но т (— ) i Feaç, 55=0,015 мм/дв.ход. Номинальная площадь упрочение связки осуществляется пу тем повышения напряженности мат нитного поля на 10-20 Э до достижения связкой

i рочности, соответствующей минимуму удельного расхода круга при данных режимах резания, Раэупрочнение связки — путем воздействия на круг переменным магнитным полем до момента снижения намагнич вн,я связки, характеризующегося

IIçëð".æåHíoñ ью магнитного поля, которая соответствует минимуму удельного расхода круга.

При осуществлении способа до начала шлифования определяют отимальное значе>тие напряженности магнитного поля для данного материала при постоянном значении удельной тэнгенцизльной составл ощей "илы резания, определяемой из соотношения д» fea — выбранное базовое значение дгльной тангенциальной составляющей . ..л,. резания;

Р— тангенциальная сила резания;

5 — минилтальная площадь контакта шлифовального круга с обрабатываемым изделием.

Для этого, поддерживая постоянное з..а ение тангенциальной силы резания и площади контакта крута с заготовкой, изменяют напряженность магнитного поля, воздействующего на круг, и измеряют удельный расход материала круга при каждом значении напряженности магнитного поля. 11ри обработке полученных данных выделя от как оптимальное значение напряженности магнитного поля, соответствующее минимальному удельному расходу материала круга, В и роцессе шлифования осу.цест вл я ют управление прочностью связки круга. Для этого измеряют значение удельной тангенциальной с0clавляющей силы резания и соответственно изменяют напряженность магнитного поля до значения, определяемого из эмпирического уравнения тде Н вЂ” требуемая напряженность магнитного поля;

H<» — предварительно определенное значение напряженности магнитного поля. соответствующее минимальному удельному расходу круга, при удельной тангенциаль5

40 ной составляющей силы резания. равной

Fez, ft — текущее значение удельной тангенциальной составляющей силы резания;

fe» — значение удельной тангенциальной составляющей силы резания, при которой определено значение Н,„,;

m = 1,5...2- показатель стЕпени, эавися111 и от маTåðèýëà связки и обрабатываемого материала.

При шлифовании на шлифовальный круг воздействуют магнитным полем указанной напряженности. При изменении значения удельной тангенциальной составляющей силы резания соответственно изменяют и напряженность магнитного поля, .тпвышая ее постепенно скачками на 10-20

Э до достижения заданного значения или размагничивания круга переменным током также до значения, определенного по указанному уравнению.

Диапазон изменения показателя степени m = 1,5...2 определен экспериментально для кругов с зернистостью 50/40 - 315/750, что охватывает весь рабочий диапазон кругов с ферромагнитной связкой. За пределами этого диапазона расход материала круга увеличивается.

Пример. Производят шлифование ножей к концевым фрезам, оснащенным поликристаллами синтетического алмаза, на заточном станке мод. ЗД642 Е, моде рнизированном для осуществления способа. Модернизация станка обеспечивает возлтожность воздействия на шлифовальный круг магнитным полем с напряженностью 10-1000 Э и определение тангенциальной силы резания по мощности шлифования. Шлифование производят алмазным кругом АЧК 150х10х АС6 100/80

МЖ-100%.

В качестве смазочно-охлаждающей технологической среды применяют водный раствор МайОэ — 3% и триэтаноламин — 2%

Оптимальное значение напряженности магнитного поля для данных условий шлифования определяют при постоянном значении удельной тангенциальной составляющей силы резания. Базовый режим шлифования скорость шлифовального круга Чкр = 24,5 м/с; продольная подача

Япр = 1,5 м/мин; поперечная подача Soon = контакта шлифовального круга с обрабатываемым иэделием S = 40 мм . Тангенциальную силу резания определяют по эффективной мощности шлифования по зависимости р п1 ()х.х 1150 — 350 — 32,б5 Н

S 24,5 где N — мощность шлифования, Вт; йх x — мощность холостого хода, Вт:

Чкр — скорость шлифовального круга. м/с.

Удельную тангенциальную составляющую силы резания определяют иэ соотношения с

Р баз = где P — тангенциальная сила резания, Н;

S — номинальная площадь контакта шлифовального круга с обрабатываемым материалом, мм

Для определения оптимального значения напряженности магнитного поля, поддерживая постоянное значение тангенциальной силы резания и номинальной площади контакта круга с заготовкой, изменяют напряженность магнитного поля, воздействующего на круг, и измеря1от удельный расход материала круга при каждом значении напряженности магнитного псля (табл.1).

В качестве оптимального значения напряженности магнитного поля выделено

ЭНаЧЕНИЕ Но1т =- 200 Э, СООтВЕтетВуЮщЕЕ минимальному удельному расходу ма1ериала круга.

В процессе шлифования осуществляют управление прочностью связки круга. Для этого измеряют значение удельной тангенциальной составляющеи силы резания и соответственно изменяют напряженность магнитного поля до значения, определяемоlo зависимостью в

Hi — 11опт где Н1 — требуемая напряженность магнитного поля;

Нопт предварительно определенное значение напряженности магнитного поля (Напт = 200 Э);

Fi — текущее значение удельной тангенциальной составляющей силы резания;

Fea — значение удельной тангенциальной составляющей силы резания, при которой определено значение Н„п (т"-газ = 0.816

Н/мм );

m =: 1,8 показатель степени, зависящий от материала связки и обрабатываемо5 ro материала (табл. 2).

При шлифовании на шлифовальный круг воздействуют магнитным полем требуемой напряженности. При нанесении зна еHèé удельной тангенциальной составляю10 щей силы резания соответственно изменяют и напряженность магнитного поля (табл.

3), повышая ее постепенно, скачками на 1020 Э (или размагничивая круг переменным током) до достижения требуемого значения, 15 Использование предложенного способа позволяет значительно расширить область шлифования с регулируемой прочностью связки, распространить такой способ на круги с металлической связкой и

20 круги с металлизированными зернами, на случай шлифования с интенсивным охлажде11иеM круга и111шлифования без охлажде1< И Я.

Формула изобретения

25 Способ шлифования, при котором шлифовальному кругу и детали сообщают относительные перемещения, а жесткость связки круга изменяют при изменении режимов резания, отличающийся тем, 30 что. с целью уменьшения удельного расхода материала круга на ферромагнитной связке, изменение жесткости связки круга осуществляют путем ее намагничивания, при этом требуемое значение напряженности маг35 нитного поля определяют по формуле

Hi — Н опт

40 где Н, — требуемая напряженность магнитНОГО ПОЛЯ;

Ноп, — предварительно определенное значение напряженности магнитного поля, соответствующее минимальному удельному

45 расходу материала круга при удельной тангенциальной составляющей силы резания, Равной Егзз, Fi — текущее значение удельной тангенциальной составляющей силы резания;

50 Fe» — значение удельной тангенциальной составляющей силы резания, при которой определено значение Нпп!, m = 1,5...2 — показатель степени, зависящий от зернистости круга, материала связки

55 и обрабатываемого материала.

Таблица 1

Зависимость удельного расхода круга от напряженности магнитного поля ность магнитн поля, Э расход круга г/мм

Продолжение табл.1.

Таблица 2

Зависимость показателя степени m от материала связки круга и обрабатываемого материала

ТаблицаЗ

Требуемые значения напряженности магнитного поля амР. ьная (pc ) ьная и шлифо рабат ем ($ анге» ющая

Fi), Н напря го по