Инструмент для электроабразивного шлифования

 

и ц 776836

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюа ьоеетеких

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.10.78 (21) 2674168/25-08 (51) М. Кл.

В 23Р 1/12 с присоединением заявки №

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.047 (088.8) (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения

Б. И. Никулкин, В. М. Рогачев и Ю. Н. Герасимов

Северо-Западный заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАБРАЗИВНОГО

ШЛИФОВАНИЯ

l= (1,5 — 3) р

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки, в частности к электроабразивной обработке материалов.

Известен иструмент для электроабразив- 5 ного шлифования, выполненный в виде металлического круга с обрабатывающим слоем токопроводящей связки абразивной смеси, покрытой по торцовым стенкам диэлектрическим составом с токонепроводящими слоями абразивной смеси,(1).

Известный инструмент применяется при электроабразивном шлифовании в среде электролита с подводом электрического тока. Абразивные зерна обрабатывающего и диэлектрического слоев абразивной смеси инструмента в контакте с обрабатываемой деталью вызывают сухое трение, нелинейно зависимое от скорости обработки, в результате чего упругая система переходит в неустойчивое состояние, возникают автоколебания и неустойчивый поток электролита и сильные эрозионные явления, ухудшающие физико-механические свойства поверхностного слоя обрабатываемой детали, повышающие шероховатость и уменьшающие стойкость инструмента, производительность и точность обработки. В связи с последним известный инструмент обладает недостаточно высоким эксплуатационным качеством.

Цель изобретения — повысить стойкость инструмента и производительность обработки за счет устранения или уменьшения уровня автоколебаний системы станка.

Поставленная цель достигается тем, что токопроводящий абразивный слой выполнен по периферии из нескольких токопроводящих связок с перепадом их электрохимических эквивалентов, превышающим 0,05 г/А.ч. в диапазоне 0,2 — 0,7 г/А.ч, а протяженность участков из неодинаковых связок периодически повторяется в окружном направлении с шагом равным где v — допускаемая условиями прочности инструмента окружная скорость; р — частота свободных изгибных колебаний инструмента на шпинделе станка.

Для повышения качества поверхности и точности детали при чистовой обработке чередование участков с разными токопроводящими связками на периферии рабочей поверхности инструмента выполнено с непрерывным и плавным изменением в окружном направлении каждого из участков по ширине поперечного сечения.

776836

00

l= (1,5 — 3) р

55

На фиг. 1 показан инструмент для шлифования; на фиг. 2 — варйантй выполнейия

его поверхности.

Инструмент для электроаоразивного шлифования выполнен в виде токопроводящего круга 1 с центральным отверстием для установки на шпиндель станка. Абразивный слой по периферии инструмента составлен в окружном направлейик йз периодически чередующихся участков 2 и 3 с разными токопроводящими связками, имеющими различную электрохимическую растворимость — токопроводящими свойствами и перепадом их электрохимических эквивалентов, превышающим 0,05 r/À.÷. в диапазоне 0,2 — 0,7 r/A.÷. Участкй 2 и 3 связок расположены на периферии с периодическим чередованием в окружном направлении с шагом, величина которого меньше в

1,5 — 2 раза, чем отношение максимально допустимой условиями прочности окружной скорости v инструмента к частоте р свободных колебаний инструмента на шпинделе станка. Чередование участков токопроводящих связок 2 и 3 выполнено на периферйи дискретно (фиг. 2а) или с непрерывным и плавным изменением по ширине поперечного сечения абразивного слоя, например, по форме ромба (фиг. 2б) или по синусоидальной форме (фиг. 2в).

В момент контакта детали и абразййнЬ|х зерен участка 2 периферии инструмента с токопроводящей связкой, обладающей более высокой электрохимической активностью, интенсифицируются электролитические процессы в межэлектродйом зазоре и электрохимическое растворение материалов и снижается сила трения и резания. В момент контакта абразивных зерен участка 3 инструмента, абразивный слой которого выполнен йа связке с более слабой электрохймической актйвнбстью и низкой тбКопроводностью, уменьшаетсй электрохимическое растворение металла и повышается сила трения и абразйвйого резайия. Периодическое изменение силы вызывает относительные колебания инструмента и детали малой амйлйтуды с частотой, превь1шающей до

5 раз частоту свободных изгйбных колебаний шпинделя с инструментом, и гасят автоколебания. Тем самым повышается виброустойчивость процесса электроабразивного шлифовани я и y ñòðaняютс я высок оамйЛитудные раскачивайия упругой системы станка на собсФвейной частоте. Гашение автоколебаний при высокопроиЗводительном электроабразивном шлифовании повыЙает стабильидсЫ гидрддй11амйЧеских потбкав электролита и межэЛектродного зазора и, теМ самЬ|М, устраня отея вредные эрозионные явлейия и улучшается качество обработанной поверхности. При обработке инстр Мейтом с пЛавным изменением каждого из участков 2, 3 (фиг. 2б, 2в) по шириЙе йоперечйоЮ сечения по периферии стабилизируется динамика обработки за счет уменьшения переменных сил и уровня возбуждаемых кблебаний, уменьшается износ инструмента, повышается стойкость его кромок, снижается шероховатость обработанной поверхности и повышается точность детали. Низкий уровень колебаний при работе инструментом с плавным чередованием участков 2, 3 токопроводящих связок по ширине попсречного сечения позволяет повышать режимы и производительность без снижения качества обработанной детали.

Эксплуатационные испытания инструмента на связках типа Н-20 и МЛ-2Ц в процессе электроабразивного шлифования деталей из жаропрочных сплавов в среде электролита показали, что при увеличении съема материала до 2-х раз в сравнении с известным инструментом не возникают автоколебания, за счет этого устраняются вредные эрозионные йроцессы и одновремеййо с повышением производительности обеспечивается улучшение качества обработанной поверхности..1

Фор мула изобретения

Инструмент для электроабразивного шлифования, выполненный в виде токопроводящего круга с абразивным слоем на рабочей поверхности его периферии, составленным из связок абразивной смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и стойкости инструмента за счет уменЬшения автоколеба ний системы станка, токопроводящий абразйвный слой выполйен по йериферии йз йескольких токопроводящих связок с перепадом их электрохимическйх Эквивалентов, превыц1ающим 0,05 г/А.ч, в диапазбйе 0,2—

0,7 г/A.÷., а протяженйость участков из не- одинаковых связок периодическй йовторяется в окружной направлении с шагом, равным где v — максимальнб дойустймая условиямй про1йости инструМента окружная скорость; р — частота свободных йзгибных колеба ний инструмейта йа шпинделе станка.

Источники информации, йринятйе во вниманйе при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 448109, кл. В 23Р 1/12, 1974, 776836

T !

Jii

Г,zg

Риг.2

Составитель Е. Ганелина

Редактор И. Квачадзе Техред А. Камышникова Корректор Г, Мазнева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2531/16 Изд. ¹ 569 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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