Способ доводки деталей
Союз Советских
Социалистических
Республик
OПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i)83? 806 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31, 10. 79 (21) 2834321/25-08 (5l)M. Кл. с присоединением заявки М—
В 24 В 37/04
Гесударстввииый камитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 15.06,81. Бюллетень М 22 по делам иэабрвтвиий и открытий (53) УДК 621.923. .5 (088.8) Дата опубликования описания 15. 06. 8 1
П. Н. Орлов (72) Авторы изобретения
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного
Знамени высшее техническое училище им. Н, Э. Баумана б
1 (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ДОВОДКИ ДЕТАЛЕЙ
Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано при доводке деталей из алмаза,лейкосапфира, рубина, корунда и др. хрупких.материалов.
Известен способ доводки деталей, при котором осуществляют относительное перемещение деталей и притиров и производят изменение одного из па10 раметров обработки (1).
Однако данный способ вследствие циклического изменения скорости движения деталей по притиру не обеспечивает высокого качества поверхност15 ного слоя деталей, удовлетворяющеготребования технических условий.
Цель изобретения — повышение ка" чества обработки.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве. изменяющегося параметра обработки выбирают характеристику жесткости по меньшей мере одного притира, исходя из следующего уравнения: и
k®=ñ o+a 0 1 2 " и 101 У где k(t) — величина жесткости притира; — время; а1 — коэффициенты пропорциональности. Характеристика жесткости притира может изменяться по ступенчатому, линейному, экспоненциальному закону. Изменение характеристики жесткости может сопровождаться дополнительным изменением скорости относительного движения детали по притиру (притирам), обратно пропорционально характеристике жесткрсти. На чертеже представлена схема реализации способа. Притир состоит из доводочного диска 1, соединенного с основанием притира 2 при помощи ходовых винтов 3 . 83780 3. Между диском 1 и основанием при- тира 2 располагается упругая система переменной жесткости, представляющая собой набор пружин 4 различного размера жесткости. По мере сближения диска 1 с основанием притира 2 за счет закручивания винтов 3 происходит изменение жесткости притира за счет поочередного вступления в работу пружин различ- 1р ной высоты. Этим обеспечивается ступенчатый закон изменения величины жесткости в зависимости от сближения. Многочисленные экспериментальные данные подтверждают зависимость про- 15 текания процесса доводки от характеристик упругости входящих в систему станок-притир-деталь элементов. Физически это объясняется тем, что податливость системы притир-абразив- 2р ные зерна-деталь, являющейся частью системы станок-притир-деталь, зависит от физико-механических свойств системы. Модули упругости двух элементов системы определяют износостойкость третьего элемента систе- . мы ° Для ряда сочетаний материалов наблюдается тенденция к росту энергии, необходимой для разрушения 30 материалов одного из элементов, системы, т.е. увеличение износостойкости детали В> или притира Вп с ростом суммы значений модулей упругости материалов двух других элементов 35 этой системы табл.1 и 2 . Большая сумма модулей упругости для системы тел свидетельствует о малой ее податливости запасенной упругой энерги деформации в системе. Это означает, 4р что уменьшается вероятность и роль хрупкого разрушения элементов сисЮ темы, а затраты энергии на разрушение материалов относительно возра- стают, что сопровождается увеличе- 45 нием значений В (или В,) . Результаты анализа проведенных экспериментов Ilo изнашиванию кремния на чугунном притире представлены на таблице 3. Так, при неизменной природе абразива 24А увеличение его зернистости (от М7 до M28) способствует увеличению податливости системы тел притир-абразив-деталь (вследствие большей абсолютной деформации абразивных зерен) . Поэтому в ней появляется больший запас упругой энергии, 6 4 и следовательно, усиливается действие хрупкого механизма разрушения, что сопровождается снижением значений Во и В„, то же наблюдается при ис" пользовании алмаза. Подобную закономерность можно выявить при сравнении данных для корунда 24А (M14) и алмаза (ACN 10/7) приблизительно одинаковой зернистости. В последнем случае при большем значении модуля упругости алмаза его деформация (при прочих равных условиях 1меньше, чем для корунда, меньше запас упругой энергии, слабее выражен механизм хрупкого разрушения и больше значение В„. Однако при этих же условиях значение Во уменьшается, что объясняется проявлением особой кинетически хрупкого разрушения, в первую очередь, для наиболее слабого звена системы притир-. абразивная прослойка деталь. Для данных условий наиболее слабым элементом оказывается чугунный притир, что поптвеожпается тем, что в процессе доводки возникают вынужденные колебания в системе .станок-притир-деталь в направлении, перпендикулярном обрабатываемым плоскостям. Формулы для определения амплитуды и частоты этих колебаний имеют следующий вид: 1о / о 1 к-mph 6 рр (< p /î) т „Р î где А = — — статическое отклонение К массы в (притир) под действием силы Ро, — частота собственных ко- Т, лебаний при отсутствии затухания; — жесткость системы; — коэффициент затухания. Меньшая жесткость (большая податливость) системы ведет вследствие увеличения амплитуды и уменьшения частоты к увеличению доли микровыкалывания в съеме материала с детали, что означает уменьшение износостойкости, а большая жесткость уменьшает амплитуду и увеличивает частоту, что ведет к увеличению доли микрорезания, а следовательно, увеличению износостойкости. Многочисленные исследования показывают что поверхности, обработанные с преобладанием микровыкалывания, значительно уступают по точности формы и глубине нарушенного слоя поверхностям с преобладанием микрорезания. 5 837806 6 Зависимость износостойкости чугун- Е при Р 39,2 кПа, Чоо q 1,18 м/с, ного притира Вп от модуля упругости О„,с к = 19,6 м/с представлена на .материалов образца Е и минерала табл. 1 ° Т аблица l Корунд . 280 430 52 (24АИ28) 1-50 Кремний 220 500 93,2 Сталь Твердый сплав ВКЗИ 540 820 186,4 Сталь УВА 520 ll20 461, .Алмаз (АСИ10/7) Т аблица 2 360 323 Стекло 80 Корунд 280 (24АИ28) 390 362 Чугун 110 Алмаз (24AN28) 280 Таблица 3 Корунд (абра-. зив) 24 АИ7 132,4 28,9 24АИ14 19 4 67,7 Зависимость износостойкости стального образца Во от Иодуля упругости 25 материалов притира Еп и минерала Eol Изменения значений В и Вп для кремниевого образца и чугунного при45 тира в зависимости от свойств минерапри Р = 39,2 кПа, Чсо = 0,67 м/с, д = 10,7 м/ с представлена на max табл. 2. ла (абразива) при V ча Г, p = 39,2 кПа, Vzp 1,18 м/с, а 19,6 м/с представлены в табл.3 837806 Продолжение табл. 3 24АИ28 4,8 52i0 Алмаз (абразив) АСМ 10/7 ACM 20/14 14,1 7,8 83,4 Корунд (абразив) 24 7 х 161,9 65,7 4 щ14хх 24АМ28 99,1 21,2 22,6 97,1 Алмаз (абразив) ACM 10/7 18,2 108,9 х — Паста хх — Суспензия. 30 альному закону. 50 Формула изобретения 1. Способ доводки деталей, при котором осуществляют относительное перемещение деталей и притиров и производят изменение одного из параметров обработки, о т л и,ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества обработки, в качестве из меняющегося параметра обработки выбирают характеристику жесткости 40 по меньшей мере одного притира, исходя Hs следующего уравнения: tl 1 и g(<) =a+at+a t + "+a„t =Х а.t, где k(t) — величина жесткости притира; — время; а — коэффициенты пропорцио1 нальности. 2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что характеристику жесткости изменяют по ступенчатому закону. 3. Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что характеристику жесткости изменяют по линейному закону. 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что характеристику жесткости изменяют по экспоненци5 .Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и ся тем, что дополнительно <г изменяют скорость относительного движения. детали по притирам обратно пропорционально харктеристике жесткости. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское сивдетельство СССР Ф 327989, кл. В 24 В 7/04, 1970. 837806 Составитель А, Козлова Редактор Л. Повхан ТехредМ.Голинка Корректор Г. Решетник Заказ 4322/29 Тираж 915 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
