Способ обработки поверхностей деталей

 

Изобретение относится к поверхностной обработке деталей в среде свободного абразива и может быть использовано в машиностроительной и поугих отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности обработки. Для достижения этой цели оабочую емкость, заполненную обрабатывающей средой и деталями, вращают до частоты выше критической на 10-15U, а затем частоту вращения уменьшают до 15-10% от критической. При этом время уменьшения частоты вращения меньше в 3-5 раз времени ее увеличения. 5 ил. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (III щ) В 24 В 1/104

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМ1(СЗИДЕТЕЛЬСТВУ то. ЗО Г п» г Чn

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO И90БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21 ) 4753823/Оо (22) 09.08.а9 (46) 23 01.92. Бюл. 1 3 (71) Казанский сельскохозяйственный институт им.t1.Горького (72) А.Г.Иудров и П.Г.Мудров (53) 621.924.7(08d.Ç) (56) Авторское свидетельство СССР Г 1079416, кл. В 24 В 31/104, 1982. (54) СПОСОБ ОВРАВОТ1,"11 ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к поверхностной обработке деталей в срере

Изобретение относится к поверхностной обработке деталей в среде свободного абразива и может быть использовано в машиностроительной и других отрасллх промышленности.

Целью изобретения является повышение пооизводительности обработки поверхностей деталей.

На фиг.1 изображена схема движения материала в емкости; на фиг.2 " график рвижения емкости (по известному способу); на фиг.3 — то же (по предлагаемому способу); на фиг.4 - положение материала при достижении критической час- ; на фнг.5 то же, при замедлении частоты вращения.

Способ обработки поверхностей реталей заключается в следующем.

В емкость загружают обрабатывающую среду и детали поимерно на О,б объема .

Обрабатывающая среда для каждого типа деталей поцбиоается опытным путем исходя из вида обработки (снятие заусвободного абразива и может быть использовано в машиностроительной и цоугих отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности обработки. Для достижения этой цели оаоочую емкость, заполненную обрабатывающей соедой и деталями, вращают до частоты выше критической на

10-15", а затем частоту вращения уменьшают до 15-104 от критической.

При этом время уменьшения частоты вращения меньше в 3-5 раэ воемени ее увеличения. 5 ил. 2 табл. сенцев, беэраэмеонаг, обработка, полировка и т.п.). Возможна обработка деталей и беэ обрабатывающей среды, например, при снятии заусенцев, облоя.

Затем емкость поиводят во вращение, причем частота вращения постоянно увеличивается во воемени и довоцится до значения выше значения критической на 10-154.

3а критическую частоту принимают такую, которая опоелеляется из условия гу R си илиу g . Так как Я . г

R где ц — ускорение свободного парения; — радиус емкости.

Выые критической частоты обработка деталей прекоащается, так как

17063ч0 центробежной силой детали и среда прижимаются к стенке и не перемещаются.

При неподвижной емкости весь мате5 риал (обрабатываемая среда и детали) размещен в нижней части емкости. При пуске устройства в работу емкость начинает вращаться с увеличивающейся частотой. Материал начинает увлекать- 10 ся внутренней стенкой емкости вверх эа счет сил трения, при достижении какого-то угла подъема под действием силы тяжести происходит скатывание

его вниз. При относительном движении 15 материала и происходит обработка поверхности деталей.

Так как частота вращения увеличивается с каждым- оборотом, появляется центробежная сила, равная величине 2р

P = пЯ"й, где n — масса деталей и обрабатываемой среды;

Q - частота вращения емкости; 25

Š— расстояние от центра вращения до деталей (радиус).

Под действием центробежной силы весь матеоиал начинает растаскиваться и распределяться слоем по внутренней gp поверхности емкости, при этом также происходит обработка поверхностей реталей.при достижении частоты выше критической на 10-154 весь материал разместится слоем по поверхности емкости (фиг. ч) .

После достижения указанной частоты производят резкое уменьшение частоты вращения, причем время замедления в

3-5 раз меньше времени увеличения ее.

Снижение частоты приводит к резкому уменьшению центробежных сил,в результате чего верхний слой обрушивается вниз, происходит объемное движение деталей и обрабатываемой среды и, соответственно, обработка поверхностей деталей (фиг.5). Обработка интенсифицируется в момент соуларения деталей о дно емкости.

При уменьшении частоты вращения до

15-164 от критического значения, когда весь материал обрушен и движет r только под действием сил трения, снова производят увеличение частогы вращения до значения выше критической на

10-15:ь. Весь материал, активно леремещаясь, начинает распределяться по внутренней стенке емкости. При достижении заданной частоты снова производят уменьшение частоты эа время в

3-5 раз меньыее, чем при увеличении частоты. Происходит обрушивание верхнего слоя вниз, и далее процесс повторяется. В результате такого режима работы емкости в ней полностью отсутствует "мертвая зона" и детали активно обрабатываются за счет активного и интенсивного движения деталей в обрабатываемой среде, объемного его движения, соударения о дно и распределения по стенке. увеличение частоты выше критической на 10-154 выбрано исходя из полного распределения материала по внутренней стенке слоем какой-то толщины и разрушения "мертвой зоны".

Уменьшение частоты вращения до

15-104 от критической выбрано с тем, чтобы обеспечивалось отсутствие влияния центробежных сил на обрабатываемый материал и произошло обрушивание верхнего слоя вниз. Цля интенсификации обрушивания время снижения частоты выбрано меньше в 3-5 раз времени ее увеличения. Время увеличения частоты в среднем производится за 1025 с, оно зависит от размера емкости и типа обрабатываемых деталей (мелкие, крупные), а также типа обработки (снятие заусениц, полировка и т.д.).

Таким образом, эа один цикл работы (увеличение частоты до значения выше крит ческой, а затем уменьшение ее до

15-1 04 от критической) происходят различные виды движенил материала в емкости: относительное движение за счет сил трения по отношению к стенке емкости и к самому материалу, принудительное распределение всего материала под действием центробежных сил по внутренней стенке емкости, обрушивание верхнего слоя и его объемное движение, затем соударениео дно,а также соударение материала о материал, снова движение в нижней части емкости и при увеличении частоты повторение движения.

Как видно, материал находится всегда в активном движении, что приводит к интенсификации обработки поверхностей деталей на значительно высоком уровне.

Реализация предлагаемого способа обработки не вызывает затруднений, так как его можно легко осуществить на известных устройствах для обработки. ля этой цели необходимо тольк

17063 t0 обеспечить управление и регулирование электродвигателя установки, Изменение частицы вращения емкости возможно разными известными способами и средствами путем непосредственной регулировки частоты вращения электродвигателя. В качестве примера можно привести разные способы регулирования частоты воащения электродви- 10 гателя.

У двигателей постоянного тока частоту можно регулировать, например, введением сопротивления в цепь якоря, либо введением сопротивления в цепь обмотки возбуждения и т.д, У двигателей переменного тока частоту вращения можно регулировать, например, активным сопротивлением ротора, переключением числа пар полюсов, импульсным 20 включением, питанием двигателя от источника переменной частоты и т.д.

Пример 1. Для проверки способов псоведены сравнительные испытания известного способа (вращение емкости с постоянной частотой) и предлагаемого. Сравнительные испытания проведены на устройстве, состоящем иэ барабана диаметром 0,5 и длиной 1,2 M.

Привод барабана осуществлялся от элек-30 тродвигателя постоянного тока типа

П-l l мощностью 0,3 кВт и n=1 500 мин через клиноременную передачу. Ре гулирование частоты вращения барабана осуществлялось посредством выпрямительно-регулировочного устройства М-367.

Коэффициент заполнения барабана составлял 0,6 объема. B качестве oGрабатываемых деталей использовались заготовки эа;иимов медицинского наэна- 40 чения из стали У7й, в качестве обоабатываемой среды применяли бой шлифовальных кругов М32 размером 10-25 мм.

Цель обработки - снятие заусенцев и скругление .острых кромок. При иэве- 4 стном способе при постоянной частоте вращения частота выбиралась из условия ниже критической

"О ГГ

-1

n — - 60 мин

--11 Й

50 и принята равной 50 мин.

Обработка по известному способу (снятие заусенцев и скругление кромок) осуществлялась за 4 ч 10 мин °

При предлагаемом способе частота вращения увеличилась до значения выше критической на 10-154, т.е. до 7066 мин, время разгона составило

15 с, затем за 3-5 с производили уменьшение vRcToTbl ро 6-10 мин.. Цикл повторяли и работали в течение 1 ч

15 мин. Детали отвечали всем требованиям обработки, съем металла по всему объему их равномерен.

Из примера следует, что предлагаемый способ сокращает время обработки деталей (зажимов медицинских) в сравнении с известным способом обработки в 3,33 раза (250:75 мин = 3,33).

Пример 2. Опыт проводился на съем металла с единицы площади с деталей, имеющих Форму пластин размером

10 х 20 х 7 мм из дюраля Л16Т и стали

Ст.3. Съем металла определялся весовым методом. В качестве абразива также использовался бой шлифовальных кругов М32 с размером частиц 5-15 мм.

Время обработки в обоих способах было принято опинаковым и равным 30 мин.

Результаты обработки сведены в табл.1, уменьшение частоты проводилось до 3 мин, что соответствует

134 от критической.

Как видно из таблицы, наилучший результат достигнут при режиме работы, при котором увеличение частоты вращения выше на 10-15+ критического значения. Дальнейшее увеличение частоты не приводи к увеличению съема металла.

Нижняя граница уменьшения частоты устанавливалась опытом пр» постоянном значении верхнего значения частоты, равном Ä0 мин . Результаты опыта приведены в табл.".

Оптимальное значение нижней границы лежит в пределах 5-10 мин (или

1 снижение частоты на 15-10> от критической частоты).

Определялось и время замедления в сравнении с временем увеличения:оптимальное значение уменьшения в 35 раз меньше времени увеличения.

Производительность съема металла эа одинаковое время работы в предлагаемом cnocoGe по сравнению с иэвест" ным в 2,1-2,9 раза выше.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Способ обработки поверхностей деталей, при котором рабочую емкость эаполняют обрабатывающей средой и деталями, а затем сообщают ей вращательное движение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, вращение емкости

1706340 осуществляют до частоты выше критической на 10-154, затем частоту вращения уменьцают до 15-10ь от критической, при этом время уменьшения частоты вращения меньше в 3-5 раэ времени ее увеличения.

Таблица I. Съем металла, мг/см, по способу э при частоте вращению, мин преллагаемому иэвестному

70 (на 75 (на 80 (на 333)

163) 253) 14 0

29,6 29,5 29 2 29 0

19,2 18,6 18,4 18,0

23,1

14,5

6,5

Таблица 2

Съем металла, мг/см, при нижнем эначении частоты вращению, мин

10 (16ь) 5 (83) 20 (уменьшена 15 (251) на 33ь от критической) Обрабатываемый материал

Дюраль 816T

Ст.3

Обрабатываемый материал

Дюраль Дlбт

Ст.3

27,1

17,0

60 (критическаю) 63 (на 5Ф больае) 27,5

18,4

28,1

18,1

65 (на

83) 29 ° 5

19,2

29,4

19,0

0 (Оь, остановка) 26,1

17,6

Редактор О.".рипта

Заказ 230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдатепьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Н,Финн

ТехРеР JI,0ëèéíûê

Корректор М.Кучерявая.Г