Способ абразивной обработки

 

Использование: при шлифовании деталей абразивными кругами. Сущность изобретения: нагревают рабочую поверхность круга за зоной обработки направленным к ней под углом лучом лазера при шлифовании на этапе выхаживания с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). При этом происходит термоудар с растрескиванием связки и выкрашиванием ее под действием воздушных потоков и потока СОЖ. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в гибком шлифовальном модуле, входящем в состав гибкого автоматизированного участка, при безлюдной технологии изготовления деталей.

Известен способ абразивной обработки, при котором на круг воздействуют лучом лазера и подают смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), 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 СОЖ 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 производительность процесса, т. к. шлифование прерывают для правки круга.

Целью изобретения является повышение производительности процесса абразивной обработки.

При выхаживании абразивные 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 температуре окружающей среды. Согласно предложенному способу луч лазера, преобразованный в плоскости пучок в процессе абразивной обработки на этапе выхаживания, нагревают рабочую поверхность круга за зоной обработки до температуры разрушения связки. Связка абразивного круга подвергается быстрому нагреву и охлаждению, что приводит к термоудару, который способствует растрескиванию и выкрашиванию связки. Воздушные потоки, образуемые вращающися кругом, и поток СОЖ захватывает и сбрасывает с рабочей поверхности разрушенную связку. Затупившиеся абразивные зерна из-за выпадения связки теряют опору, удаляются с поверхности вращающегося круга и дают выход на рабочую поверхность новым зернам, обладающим лучшей режущей способностью. Под действием центробежной силы связка и зерна по касательной к кругу сбрасываются с него после зоны обработки. Отсутствие продуктов правки в зоне обработки способствует улучшению шлифуемой поверхности и увеличению точности обработки. Сброшенные зерна и связка в виде механических примесей, содержащихся в СОЖ, отрицательно влияют на качество поверхностного слоя деталей и его физико-химические свойства. Образующаяся при этом структура является дефектной, имеет повышенную хрупкость, высокую напряженность и меньшую прочность, чем исходный материал после закалки. В результате периодического обновления поверхности круга острозаточенными зернами процесс абразивной обработки совмещается с правой и получается более производительным.

На чертеже дана схема абразивной обработки с нагревом поверхности круга 1 за зоной обработки оптическим генератором 2 от луча лазера 3 с системой преобразования, содержащей телескопическую систему, цилиндрическую линзу, поворотное зеркало 4, сопло 5 для подачи СОЖ, обрабатываемую деталь 6.

При появлении дефектного слоя на рабочей поверхности круга 1 в процессе абразивной обработки детали 6 на этапе выхаживания с подачей СОЖ из сопла 5 луч 3 лазера с распределенной интенсивностью излучения по ширине рабочей поверхности круга 1 подводят к ней за зоной обработки 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_э55. . . 56, шлифовальным кругом типа ПП500х50х305 24А16НС17К5 на станке 3М153. Применяется твердотельный лазер ЛТН-103 мощностью 250 Вт, с длиной волны 1,06 мкм, шириной луча 15 мм. Луч устанавливается под углом к рабочей поверхности вращающегося шлифовального круга за зоной обработки. Нагрев рабочей поверхности круга производят до 450^оС. Шлифовальный круг вращается с линейной скоростью, равной 30 м/с, деталь вращается со скоростью 25 м/мин. Продольная подача равна 0. На круг подается свободно падающей струей 3% -ный раствор эмульсии "Укринол-1" с расходом жидкости 15 дм³/мин. Режим правки: продольная подача луча лазера 0,4 м/мин, число проходов 4.

Совмещение правки круга лучом лазера за зоной обработки с процессом шлифования на этапе выхаживания улучшает шлифуемую поверхность, увеличивает точность обработки, уменьшает штучное время шлифования.

Использование изобретения позволяет повысить производительность процесса абразивной обработки. (56) Авторское свидетельство СССР N 1646817, кл. В 23 В 53/00, 1988.

Формула изобретения

СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ, при котором на круг воздействуют лучом лазера и подают смазочно-охлаждающую жидкость, при этом рабочую поверхность круга разогревают до температуры разрушения связки при термоударе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, воздействие лучом лазера осуществляют за зоной обработки на этапе выхаживания.