Способ абразивной обработки

 

Использование: при шлифовании деталей абразивными кругами. Сущность изобретения: периодически нагревают рабочую поверхность круга направленным к ней под углом лучом лазера при шлифовании детали на этапе выхаживания с подачей смазочно-охлаждающей жидкости При этом происходит термоудар, который способствует растрескиванию и выкрашиванию связки. За счет воздушных потоков и потока смазочно-охлаждающей жидкости затупившиеся зерна выпадают. 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4840839/08 (22) 19.06.90 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45 — 46 (76) Каленков Павел. Юрьевич (54) СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ (57) Использование: при шлифовании деталей абразивными кругами. Сущность изобретения: периодически нагревают рабочую поверхность круга (в) RU (и) 200439S Cl (51) 5 В24В1 00 направленным к ней под углом лучом лазера прА шлифовании детали на этапе выхаживания с подачей смазочно-охлаждающей жидкости. При этом происходит термоудар, который способствует растрескиванию и выкрашиванию связки. 3а счет воздушных потоков и потока смазочно — охлаждающей жидкости затупившиеся зерна выпадают. 1 ил, 2004398

Изобретение относится к машиностроению и применяется в гибком шлифовальном модуле, входящем в состав гибкого автоматизированного участка, Известен способ абразивной обработки, при котором нэ круг воздействуют лучом лазера и подают смазочно-охлаждающую жидкость, при этом рабочую поверхность круга разогревают до температуры разрушения связки при термоударе. Термоудар способствует растрескиванию и выкрашиванию связки, Воздушные потоки, образуемые вращающимся кругом, и поток смазочно-охлаждающей жидкости захватывают и сбрасывают с рабочей поверхности разрушенную связку, На рабочую поверхность выходят новые зерна, обладающие лучшей режущей способностью. После восстановления круга проводят обработку детали.

Однако недостатком способа является недостаточная эффективность процесса, т.к. шлифование прерывают для правки круга.

Цепью изобретения является повышение эффективности процесса абразивной обработки, При обработке методом поперечной подачи шлифовальный круг равномерно подается на деталь. В конце обработки шлифование можно в течение времени Тоы, вести без подачи (выхаживание) для достижения более высокой точности и наименьшей шероховатости поверхностей деталей.

На этапе выхаживания абразивнь:е зерна частично врезаются в заготовку, а через некоторое время, выбрав все неровности, практически не совершают работы, и температура на рабочей поверхности круга будет близка к темпеоатуре окружающей среды.

Согласно предложенному способу луч лазера, преобразованный в плоский пучок, в процессе шлифования на этапе выхаживания нагревают рабочую поверхность круга до температуры разрушения связки. Связка абразивного круга подвергается быстрому нагреву и охлаждение, что приводит к термоудару. Воздушные потоки и поток смазочно-охлаждающей жидкости захватывают и сбрасывают с рабочей поверхности разрушенную связку. Затупившиеся абразивные зерна из-за растрескивания, выкрашивания и выпадения связки теряют опору, удаляются с поверхности вращающегося круга и дают выход на рабочую поверхность новым зернам, обладающим лучшей режущей способностью. В результате периодического обновления поверхности круга острозаточенными зернами процесс шлифования со40

55 ся со скоростью 25 M/ìèí. Продольная подача равна О. На круг подается свободно падающей струей 3%-ный раствор эмульсии

Укринол-1 с расходом жидкости 14 дм /мин.

Режим правки: продольная подача луча лазера 0,4 M/M lн, число проходов 4.

Совмещение правки круго лучом лазера с процессом шлифования нэ зтэг|е выхаживания позволяет уменьшить штучное время шлифования, Штучное время определяется по формуле

T, = т., + ;., где t>,y -- время нэ уста овку и снятие цетэли, мин.

1в.ш — неполное штучное время нэ обработку поверхности, мин.

Неполное штуч«ое время опт .депяется по формуле

1н.л = Хо Свеи. ог.с где to — основное (тхнологечег г" яг;емя; вмещается с правкой и получается более производительным.

На чер,еже дана схема абразивной обработки с нагревом поверхности круга лучом лазера.

Схема содержит шлифовэльный круг 1, излучатель 2 луча 3 лазера с системой преобразования, содержащей телескопическую систему, цилиндрическую линзу, поворотное зеркало 4, сопло 5 для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, обрабатываемая деталь 6.

При появлении дефектного слоя на рабочей поверхности круга 1 в процессе шлифования детали 6 на этапе выхаживания с подачей смазочно-охлаждающей жидкости из сопла 5, луч 3 лазера с распределенной интенсивностью излучения по ширине рабочей поверхности круга 1 подводят к ней на этапе выхаживания. Начинается правка рабочей поверхности круга, которая продолжается до удаления дефектного слоя с налипшим металлом. При этом поверхность круга светлеет.. После обновления рабочей поверхности круга 1 плоским пучком луча 3 его отводят от поверхности.

Способ осуществляется следующим образом. Шлифуются детали из стали 40Х твердостью НРС.=, 55...56 шлифовальным кругом типа ПП500 х 50 х 305 24А16ЕС17К5 на станке 3М153. Применяется твердотельныи лазер ЛТН-103 (MQIJJíîñòûî 250 Вт) с длиной волны 1,06 мкм, шириной луча 15 мм.

Луч лазера устанавливают под углом к оабо35 чей поверхности вращающегося шлифовального круга, Нагрев рабочей поверхности круга производят до 450 С.

Шлифовальный круг вращается с линейной скоростью, равной 30 м/с, деталь вращает2004 398

ИМЕЕМ «ншг < «нш1, СООтВЕтСтВЕННО

Тнш2 < Тнш1.

Кроме того, происходит частичная лазерная активизация смазочно-охлаждаю5 щей жидкости, проявляющаяся в улучшении ее физико-химических свойств при шлифовании (Бердический Е,Г, Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов,. Справочник, M., Машинострое10 ние, 1984, с.77), На поверхности вращающейся детали образуются пленочные покрытия из активированной смазочно-охлаждающей жидкости, формирующие микропрофиль в сторону снижения

15 шероховатости поверхности. (5б} Авторское свидетельство СССР

¹ 1648817, кл. В 23 В 53!00, 1988.

Формула изобретения

СПОСОБ АБРАЗИВHOt1 ОБРАБОТКИ, при котором на круг воздействуют лучом лазера и подают смазочно-охлаждающу1о 25 жидкость, при этом рабочую поверхность

Составитель Г, Никогосов

Редактор Н, Федорова Техред М, Моргентал Корректор Л, Пилипенко

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3370

Производственно-издательский комбинат "Г1атент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

teen — вспомогательное время, связанное с обработкой поверхности;

to6c. время на обслуживание рабочего места, отдых.

При шлифовании под c, >, принимаем время правки круга «пр, Основное технологическое время определяется по формуле

«о = «вр. + «вых где «вр — время врезания;

«вых — время выхаживания.

При шлифовании с раздельной правкой круга

«н.ш1 «вр + «вых + «пр + «обс

Тшт1 = «ву+ «н.ш1

При совмещении шлифования с правкой круга на этапе выхаживания «вых совпадает с «пр., тогда можем поинять, что «пр = О.

ПОлУчим «н.ш2 = «вр + «вых + «обс, Тшт2 = «в.у +

+«нш2, круга разогревают до температуры разрушения связки при термоударе, отличаю- щийся тем, что. с целью повышения эффективности, воздействие лучом лазера осуществляют периодически на этапе выхаживания.