Способ совместного шлифования пересекающихся поверхностей

 

я

П т{{н,;

О П И С А и И Е, „вьвоЫ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВКДВТВЛЬСТВУ

Союи Советскми

СоцВталмстйческии

Республик (бт) Дополнительное к авт. Свил-ву (22) ЗаявлЕио 01.09.76 (2}, 2402004/25-08 с присоединением заявки P& (23) Приоритет

В 24 В 21/06

Гасударатееииьб иаиитет

СССР ие делам изо0ретеиий и юткрьтий

Опубликовано 05.06.79. Бюллетень № 21

Д,ата опубликования Описания {}7 06 7g (оэ) УМ 6 1.С122.,079 {,088.8 } (72) Авторы изобретения

В. i>1. Мигунов и А. И. 11опенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ШЛИФОВАНИЯ 11ЕРЕСЕКА101111!ХСЯ 11ОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к области обработки сложно-профильных изделий абразивными лентами.

Известен способ совместной обработки сопряженных пересекаю1цихся поверхностей деталей, например прикомлевых участков лопаток газотурбинных двигателей, движушейся абразивной лентой, изгибаемой по и{ирине в плоскости, перпендикулярной плоскости ее перемещения, согласно которому ленту в зоне обработки направляют огибаемым ею контактным копиром, подаваемым на врезание по биссектрисе угла пересечения обрабатываемых поверхностей 11} .

Этот способ при обработке пересекающихся поверхностей с различными величинами, например припусков или плошадей, не обеспечивает стабиль- Тэ ности процесса резания и устойчивости движения ленты в зоне шлифования.

Известен также способ совместной обработки сопряженных пересекающихся поверхностей, согласно которому направление подачи врезания выбирают в зависимости от соотношения величин припусков обеих пересекающихся поверхностей, отклоняя ось направления подачи От биссектрисы угла пересечения поверхностен в сторону повсрхH0cTH с мcltbi11H>i 1.рипуском таким Образом, IT0" бы снятие обоих припусков начиналось и закано:ц Овременно РУ.

Однако Опыт показал, что и при этом способе шлифования не обеспечивается устойчивое движение ленIbi на кацнре при требуемых Опт{1малы1ьтх режимах обработки.

Целью изобретения язляется повышение устойПТвости движения ленты.

Поставленная i!c.-Ib ".,остпгается тем, что подачу и врезаш1е Осушествля "..1 под углом к одной иэ оорабатываемых поверхностей, обеспечиваюцп1м равенство моментов от сил натяжения, действующих в изгнбаемых частях ленты, относительно плоскости, параллельной направлению подачи и проходящей через центр дутн окружности сопряжения обрабатываемых поверхностей, для чего ось направления подачи на врезание отклоняют от биссектрисы угла пересечения обрабатываемь{х поверхностей в сторону поверхности с большей плошадыа резания.

112 фпг. 1 покязию устройство для осуществления с11особа; на фиг. 2 — схема зоны обработки, 6660«4

45 р = р соьЧ о гибкой абразивной лентой, иэгибаемой в плоскости, перпендикулярной плоскости ее врашения, плоских поверхностей АЬ и ЕЖ детали, сопряженных по дуге радиуса R; на фиг. 3 — схема действия элементарных, действуюших на ленту сил но ее ширине и плеч этих сил относительно плоскос. ти, параллельной{ направлению подачи и проходя. шей через центр дуги окружности сопряжения обрабатываемых плоских поверхностей.

Деталь обрабатывают абразивной лентой 2, огибающей ко{{тактиый копир 3. Абразивную ленту перемешают в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа (фиг. 2) .

Детю. подают на контактный копир с силой поджима Р„в направлении О„{вподачи вреэания под таким углом к обрабатываемой плоскости;

АБ, чтобы (для обеспечения устойчивого движения ленты под действием приложенных к ней сил трения и резания) сумма моментов от сил натяжения, действуюших в иэгибаемых частях ленты

ЛД и 3)I< относительно плоскости УК, параллель- ной направлению подачи О, m и проходящей через центр О дуги окружности сопряжения обрабатываемых плоскостей, была равна нулю.

Для нахождения в каждом конкретном случае величины угла подачи у, при котором обеспечиваются указанные приемы и реализуется поставлен.ная цель, производится расчет по специальной формуле, вывод которой излагается {{иже.

Чтобы найти распределение натяжений по tttttрине ленты, необходимо знать распределение нормальных давлений в зоне обработки. Распределещ{е нормальных давлений найдем, учитывая, что нормальные давления нропорциалы{ы нормальным возможным смещениям (или деформациям), возникающим от усилия подачи врезания.

Обозначим смешение в направлении подачи, параллельном линии Îl rn действия силы P{f, через бо (фиг. 2) . Тогда смешения в направлении плоскостей АБ и E)I{::

{.{ = о" tt ry к о 1«"- {Г) а давления соответственно:

= 0„&in гр р = р ° в{{э(а4.— .) I 2) где ре — давление в направлении подачи и, в частности, нормальное давление в точке Д, лежащей на линии ОУ, проходящей через центр О радиуса R копира параллельно направлению подачи.

Б некоторой произвольной точке В дуги БЕ нормальное давление где р — угол между произвольной линией ОВ и направлением ОД действия подачи.

Элементарная нормалы{ая сила, действующая на единицу длины в точке В;

dP = р ° d E p, cnsy Я ° dy

5 так как oil=I{, dy

Силы, дейс вуюшие иа единицу длины поверхностей АБ и ЕЖ: где 9{ и 1{2 — ширины плоскостей АБ и ЕЖ в плоскости, пер цеьдикулярной tutor.15 кости врашения ленты.

Проекции этих сил на ось ОУ, параллельную силе Р ..

Р, = . IAg = )o,E 1 {э - (3)

{«в„ав -"

,„P Ыг{(«{.-y) = Iu,Г ып (с -у) (4)

ИГР «{Р co5{p -" {з ° jf сов {о {э «р

Я

Проекция на ось Y сил. действующих на участ, р ке БД дуги:

Ф

p„- I,,„2, 1 4 а Бд= " {з. оо". < {Р= — (9+- { 2{Р» у о Z {r 41

Подставляя (6) в (5), получим: — у+«" а4г{Яу) () бД Z

35 Проекция на ось Y сил, действующих на участ. ке дуги ДЕ:

Р = ) фэ ° Я cQQ {prfy=

1 K+ ь с{- э. c, ttÙ- .) (р о где ЧЭ gggI» Д+ г

Сумма проекций всех сил на ось Y:

ЕР = Р +Р +р +9 =р

Подставляя в эту формулу значения (3), (4), (7) и (8) и решив полученное уравнение относиай ем: тельно Ро> н вщп у { у Р@.- +ЖЕ-{ +- &fag-/

Подставляя значение ро в уравнение (3), (4), (5) и (8), определим распределение элементарных нормальных сил от действия силы Р по ши5«рине абразивной ленты.

Используя закон Амонтона-Кулона {«Р = g . Р ), найдем распределение элементарных натяжений по ширине ленты.

666054

Элементарное сопротивленис перемещению лен ты (натяжение ленты) от силы Р за счет трения

ЦР -т1з„, а за сче;г силь. шлифования гзР =, p 40 где f — коэффициент трения, 1, — коэффициент шлифования.

Моменты элементарных сил натяжения относительно плоскости, параллельной направлению подачи 0im и проходяшей через центр О дуги окружности сопряжения поверхностей АБ и ЕЖ, 10 наидем как произведение силы на плечо от линии ее действия до плоскости (см. фиг. 3) .

ЛЛя упрощения. дальнейших выкладок примем, что толщина h ленты равна нулю, т,е. силы трения тыльной стороны ленты по копиру и силы резания действуют на радиусе R.

Злементарнь3й момент оТ действия сил натяжения:

dH =dP O =fP .qE Of

Р тр. 1 у

P(jI-f 1 — 23OS (Of. — y) 20

Kfs3f3 ) = Е: Ь3 и (с - - И; 7 (+K од

Из формулы (11) следует, что при увеличении одной из ширин обрабатываемых п33сскостей3 АБ или ЕЖ ось Ifafipaf3!ICIIEIII подачи на врезание необходимо поворачивать в cTopolry поверхности с большей шириной.

При равенстве ширин обрабатываемых поверхностей (fi = t д ) из (11) находим: г 53fl ф.

Я E+ CO5 Д2 у .откуда Г= g, т.е. только при равных шир3п3ах обрабатывасмь3х участков подачу врезания дл, усS5

=pa(4+ „,л) — сов 3 а щл 2 1М а

Р „ шл 1 щл гу где — плечо действия силы относительно 00 (фиг. 3).

Плечо элементарной силы натяжения dP, дей25 ствую3цеи в некоторой точ.е В дуги сопряжения БЕ:

Qv=R s n—

Я где у — центральный угол.

Плечи а3 и а суммарных сил натяжения, действующие на плоскостях АБ и ЕЖ, нмщем из расЗо смотрения треугольников 002 Б, О БК, О А С, ИЕО, ОО Е, Оз ИЕ H Оз МГ (фиг. 3) . P . 5К для плоскости АБ: — = ф7 3 бО ЪО

GK

2 2

1 откуда

Для плоскости ЕЖ: 40

ИЕ .ОŠ— — фр

23 g - 23

« ДС ). О Е QE+ 2/R йК 01, 1 4, Q2 RcQ5(w- ).) ф — g(п (ф, y)

Моменты от сил натяжения на радиусной поверхности слева и справа от линии 00 . Р3

- (т 1 1P d< cT9=.

SP, LN

Ф, (4+ g ) 1 Я Са5 рс1 Ф 5"" Ч = о

Ц3

1"111 -J (<+< )93>« g4yR S

Моменты от сил натяжения, действуюшпх на плоских участках Ab и ЕЖ:

И =Р,(т+E 1с,53 п (ЯСа5 51п ), 2

Аналог3лно: 14Г„ pöй t I Р. 51П(- р) шл. 2 (Я ACES(C1.- 11 Л &133(Ф- - У1)

2 условие pRBcficTI33 II) ffè моментов дсйст13ую ших слева и справа от плоскости 00.:

И +и =и +м

А5 Вд дв вж

Тогда угол Г подачи врезания из условия равенства нулю Mof4cfIToB стнссителы3о 00, найдем из формулы:

E sIfIgP соьP+ — 2 Ыfl ъ)+ R CO.-РУ =

= 6251п М. ) I(R cos(- у) 3-- $1II(< — gifj

Это уравнение в общем виде относительно э не решается, паэтоМу в каждом конкретном случае величина угла у найдется нзвестпымя методами приближения.

При развитых плоских участках обработки и ма33ь3х радиусах сопряжения R, что часто имеет место, например при обработке лопаток газотурбинных двигателей, когда с,- :R u i q > R, моментами QT действия clUI HB несимметричных OTHociiтельно направления подачи участках радиуса копира можно пренебречь, и тогда In (10) следует:

666054

Формула изобретения о.-А

/72 ,/1 !

/ ! !

Фиг. о

Составитель В. Воробьев

Техред М. Петко ссррсктор В. Синицкая

Редактор И. Карнас

Заказ 3047/!3

Тираж !011 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и QTKphlTHA

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауьзская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4 тойчивого движения ленты необхсгдимо производить по биссектрисе угла пересечения этих поверх-. ностей.

Предлагаемый способ осуществим как при обработке деталей с использованием эквидистантных копиров (методом непосредственного копироv= ния), так и зквидистаптно-отраженных копиров (метод обкатки) .

Предложенный способ позволяет повысить производительность обработки за счет сакра цения основного времени, так как позволяет увеличить силу детали к ленте прн сохранении устойчивости движения ленты на копире.

Способ совместного шлифования перссекаи1цихся поверхностей, сопряженных по радиусу, при котором ленту в зоне обработки изгибаит копиром, профиль которого эквидиста1!тсн профн"С лю обрабатываемой детали, в плоскости, перпендикулярной .лоскости перемещения абразивной понти., а подачу на врезание осуществляют под углом и одной пэ обрабатываемых поверхностей, отли !гнощнйся тем, что, с целью повышения усто. ". -:.:о:н дгижения ленты, ось направления пола.: о-, "лоняют от биссектрисы угла пересечения . о. . -.",-. ;олей в сторону поверхности с большей площадью обработки таким образом, чтобы сумма моментов or сил натяжения ленты по ее ширине

ОтНОСИтЕЛЬНО ПЛОС1сОСти, ПаРаЛЛЕЛЬНОй НаПРаВЛЕншо подачи и проходящей через центр дуги окруж-!

1ости сопряжения обрабатываег4ых поверхностей, была равна нули, Источники !и!формации, принятые во внимание

11е-;,; -.,:--. С1тс.1тИЗЕ

1.,-,,тсрскс.:;- свн етeaborðo СССР И" 264181, . р.!ге= .;:- -.е=т==.л::.,ло СССР " 360202,