Способ абразивной обработки деталей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при отделочной обработке деталей свободным абразивом . Цель изобретения - повышение интенсивности обработки. Способ абразивной обработки заключается в перемещении контейнера 1 в радиальном направлении, которое производят методом качания вокруг оси, расположенной внутри на поверхности контейнера перпендикулярно оси его вращения. Новым в устройстве , реализующем способ, является установка контейнера 1 посредством оси в пазу обоймы 4 с возможностью его качания до упоров, закрепленных на обойме. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 24 В 31/104

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773114/08 (22) 25.12.89 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Производственное объединение "Ижевский механический завод" (72) В.Н.Чучалин, С,В,Шепелев, С.М.Афанасьев, С.И.Богатырев и А.В.Котов (53) 621.924.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 814683, кл, В 24 В 31/104, 1979, (54) СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯЯ (57) Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при отде„., ДЛ „1738613 А1 лочной обработке деталей свободным абразивом. Цель изобретения — повышение интенсивности обработки. Способ абразивной обработки заключается в перемещении контейнера 1 в радиальном направлении, которое производят методом качания вокруг оси, расположенной внутри на поверхности контейнера перпендикулярно оси его вращения, Новым в устройстве, реализующем способ, является установка контейнера 1 посредством оси в пазу обоймы 4 с возможностью его качания до упоров, закрепленных на обойме. 2 с. и 4 з,п, ф-лы, 1 табл, 10 ил.

1738613

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при отделочной обработке деталей свободным абразивом.

Цель изобретения — повышение интенсивности обработки.

На фиг,1 дано устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3— положение контейнера при повороте обоймы на угол р; на фиг,4 — сечение А — А на фиг,З; на фиг.5 — положение контейнера при повороте на угол 90 < Ip < 150 ; на фиг.б— сечение Б — Б на фиг.5; на фиг,7 — положение контейнера при повороте обоймы на угол

Л p= f (t); на фиг.8 — сечение  — В на фиг.7; на фиг.9 — поворот контейнера относительно обоймы на угол а; на фиг,10 — сечение

à — Г на фиг.9.

Устройство содержит контейнер 1 с крышкой 2, установленный на оси 3 в обойме 4 с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной оси 3 крепления в обойме 4, которая закреплена на водиле 5, упоры

6, расположенные на внутренней поверхности обоймы 4, и рабочую среду 7, Устройство работает следующим образом.

В контейнер 1 загружают рабочую среду 7 (смесь деталей и абразивного материала) и устанавливают его свободно на осях 3 в обойму 4, Водилу 5 установки сообщают вращательное движение вокруг собственной оси 0 от привода (не показан), Обойма 4 совершает вращение вокруг собственной оси Oz с заданным числом оборотов п,, Таким образом, в результате сложения двух вращений контейнер 1 с рабочей средой совершает планетарное движение. При этом внутри контейнера 1 под действием центробежных сил образуется уплотненный брусок рабочей среды 7 сегментообразной формы, смещенный в сторону вращения контейнера 1. На контейнер 1, свободно закрепленный на оси 3 в обойме 4, также действует центробежная сила от вращения водила 5 и обоймы 4, под действием которых контейнер отклоняется на угол а. ограниченный упором 6.

Рассмотрим момент времени, при котором оси 3 крепления контейнера 1 в обойме

4 занимают положение, перпендикулярное водилу 5 (фиг,2). В этом случае под действием однонаправленных центробежных сил, приложенных к центру масс контейнера 1 с рабочей средой 7, отклоненный контейнер 1 занимает положение диаметрально противоположное оси 0 водила 5 и удерживается в таком положении, При дальнейшем повороте обоймы 4 на 90 (фиг.3) контейнер 1

55 сбрасывая обрабатываемые детали, которые перемещаются по дну контейнера 1 в зону В выхода деталей, В нижней части от перемещения дна контейнера 1 также происходит разрежение рабочей среды 7, на которую воздейстотносительно обоймы 4 находится в прежнем отклоненном положении под действием результирующих центробежных сил (фиг.4) от вращения обоймы 4 и водила 5, к тому же

5 оси 3 крепления контейнера 1 ограничивают его перемещение в радиальном направлении. В этом случае рабочая среда 7 под действием перемещающихся стенок контейнера 1 получает дополнительный им10 пульс перемешивания, в результате которого в зоне А отрыва происходит сброс части рабочей среды 7 к центру контейнера

1, а в зоне В захода — интенсифицирование процесса перемещения слоев рабочей сре15 ды7, При дальнейшем повороте осей 3 крепления контейнера 1 на угол 90 . «р< 150 (критический угол) результирующая Рц центробежных сил Рцо (обоймы) и Рцв (водилы), 20 действующая на центр масс контейнера 1 с рабочей средой 7, пересечет осевую линию крепления контейнера 1 в обойме 4 под углом Р (фиг.5), При этом под действием момента силы Рц контейнер начинает

25 переходить из одного крайнего положения, ограниченного упором 6, в другое (фиг.6).

Перемещение контейнера 1 относительно рабочей среды 7 возможно также ввиду существующих при центробежно-планетар30 ном движении зонь А — выхода деталей, зоны разреженного состояния и зоны В— захода деталей, зоны уплотнения.

В момент времени поворота обоймы 4 на угол Л p= f (1) (фиг.7) контейнер 1 пере35 мещается из одного крайнего положения в другое. При этом корпус контейнера, кроме перемещения на угол h p вокруг оси Oz обоймы, осуществляет и угловое перемещение на угол а= f> (t) (фиг.8), образованный

40 осью 01 контейнера и осью Ог обоймы, вокруг оси 3 крепления контейнера, Дно, крышка и стенки контейнера при этом осуществляют сложные перемещения относительно рабочей среды 7. Наибольшее

45 воздействие от перемещения контейнера на рабочую среду будет осуществлено в зонах А и В.

В зоне А (зона отрыва) в верхней части рабочая среда 7, находящаяся в разрежен50 ном состоянии от перемещения стенки контейнера 1, еще больше разрежается. При этом на эту часть рабочей среды воздействует крышка 2 контейнера 1, интенсивно

1738613 вует боковая стенка контейнера, также резко интенсифицируя процесс перемещения слоев загрузки относительно друг друга, B этот момент в зоне В в нижней части происходит дополнительный импульс силы, перемещающий обрабатываемые детали,в периферийный, наиболее эффективный слой обработки. В верхней части происходит частичный эффект сброса и уплотнения обрабатываемых деталей за счет встречного прижатия стенки контейнера. В следующий момент контейнер, окончательно повернувшийся на угол а, (фиг,10), резко ударяется об упор обоймы. При резкой остановке углового перемещения контейнера 1 рабочая среда 7 получает дополнительный импульс перемещения от внутренних стенок контейнера 1. При этом, кроме импульсного перемещения в слоях всей рабочей среды 7, происходят отрыв деталей в зоне А и резкое дополнительное уплотнение абразивного бруска в зоне В с одновременным мгновенным перемещением деталей в периферийном слое рабочей среды в сторону вращения обоймы 4, что значительно интенсифицирует процесс обработки деталей..

Импульс силы. действующий на обрабатываемые детали под углом к радиальному направлению, создает эффективные. условия интенсивной обработки. При дальнейшем вращении обоймы на контейнер 1 с рабочей средой 7 будут действовать те же центробежные силы, что и при планетарном движении, и за счет этого удерживать его в таком отклоненном положении относительно обоймы, ограниченном по углу другим упором 6.

Удержание в таком отклоненном положении контейнера 1 относительно обоймы

4 осуществляется до следующего создания критических условий при повороте обоймы

4 вокруг собственной оси Oz, при которых произойдет отрыв отклоненного контейнера 1 и его перемещение к противоположному упору 6. В зонах, расположенных слева от зон А и В, стенки и крышка 2 контейнера

1 воздействуют на рабочую среду 7 аналогично, но в результате дополнительного действия центробежных сил от вращения водила 5 и контейнера 1 рабочая среда 7 получает сложное встречное движение по вертикали и горизонтали за счет зон разрежения и уплотнения, В результате происходит интенсивное перемешивание рабочей среды.

Пример 1. Проводилась обработка деталей в установке с диаметром контейнера, равным 180 мм, и с радиусом вращения водила 125 мм, Объем общей загрузки рабочей среды 1,2 л, в него входит 50% обраба10

35

40 ными колебаниями (аналогично прототипу), 45

30 тываемых деталей и 50; наполнителя, В качестве наполнителя использовалась керамическая призма ПТ 5х5. Материал обрабатываемых деталей — сталь 35, Шероховатость поверхности деталей до обработки R> = 2,5 мкм. Производилась обработка с режимами: число оборотов водила

100 об/мин, число оборотов контейнера 200 об/мин, время обработки 30 мин. Контейнер свободно установлен в обойме на осях.

Число качательных движений за 1 оборот контейнера равно 2. За каждые 180 вращения контейнера вокруг собственной оси осуществляется поворот его собственной оси относительно оси обоймы в одной плоскости, перпендикулярной оси крепления контейнера в обойме, на угол 30, При этом ось качания. находится выше центра массы контейнера.

При этом способе обработки удельный вес съема (К) составил

К = — 0,0099, 0 где Q> — вес деталей до обработки, равный

3,180 кг;

Qz — вес деталей после обработки, равный 3,1485 кг, Шероховатость поверхности обработанных деталей Ra = 1,25 мкм.

Пример 2. Проводилась обработка деталей с режимами по примеру 1, но колебания контейнера относительно обоймы были просто радиальными (аналогично прототипу). При этом К = 0,008. Шероховатость поверхности деталей Ra = 5 — 2,5 мкм.

Пример 3. Проводились аналогичные опыты с другими характеристиками вращения как самого контейнера, так и водила, с предложенным качанием и просто радиальРезультаты опытов приведены в таблице.

Из таблицы видно, что интенсивность обработки увеличивается при увеличении числа оборотов вращения водила и контейнера, а также с применением качательных колебаний, По сравнению с колебательными движениями контейнера в радиальном направлении (аналогично прототипу) качательные колебания уменьшают шероховатость поверхности. что повышает качество обработки.

Формула изобретения

1. Способ абразивной обработки деталей, при котором контейнеру с рабочей загрузкой сообщают качание и планетарное вращение, о тл и ч а ю щи и с я тем, что. с целью повышения интенсивности обработ1738613

Фиг.2

45 ки, качание производят вокруг оси, расположенной в пределах контейнера перпендикулярно к его оси вращения выше центра масс контейнера, при этом угол качания ограничивают упорами, расположенными ниже центра его масс, 2. Устройство для абразивной обработки деталей, содержащее контейнер со средством его качания, установленный коаксиально цилиндрической обойме, с возможностью вращения вокруг собственной оси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности обработки, 5 средство качания контейнера выполнено в виде радиально расположенных валиков, установленных в обойме в выполненных в ней пазах, при этом в нижней части обоймы расположены введенные в устройство упо1О

1738613 ,л

uZ, иг.

1738613

5-Ы

-г иг 6

Ф 2.8

1738613

Ю

Фиг.9

Г-Г иг l0

Составитель Н, Финн

Редактор Л, Гратилло Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1966 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101