Способ шлифования

 

Б.И.Никулкин и В,M.Ðoãà÷åB ) „ч

1!- "

1

Северо-Западный заочный политехнический институт (72) Авторы изобретения (74) Заявитель (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ шлифования f1) и (2 1.

1

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием и полированием, Известны способы шлифования с наложением колебаний на шлифовальный

5 шпиндель с кругом вдоль его оси или в нормальном направлении к плоскости

Недостатком этих способов является малая виброустойчивость процесса шлифования и поя вление вредных вибраций (авто колебаний), ухудшающих показатели обработки.

В процессе шлифования с наложением на шлифовальный шпиндель с кругом колебаний в нормальном направлении к плоскости шлифования возникает переменное нормальное давление в .контакте круга и изделия и, как следствие, неравномерное затупление круга и самовозбуждение колебаний, что приводит к ухудшению качества шлифуемой поверхности.

Известен способ шлифования, при котором кругу сообщают крутильные колебания, например, с частотой свободных крутильных колебаний круга на шпинделе, Недостатком этого способа является существование зон пониженной виброустойчивости процесса шлифования, особенно при сообщении кругу колебаний с частотой, которая меньше и близка к частоте изгибных свободных колебаний круга на шпинделе. Это объясняется тем, что при наличии нелинейной зависимости силы трения от скорости крутильные колебания с частотой ниже собственной частоты изгибных колебаний сужают область устойчивости и при об" работке ухудшается качество поверхности детали. Последнее связано также с тем, что возбуждаемые крутильные колебания круга почти. не оказывают влияния на формообразование рельефа обрабатываемой поверхФормула изобретения

Э 97 ности, недостаточно снижают микрорельеф обрабатываемой поверхности и не обеспечивают улучшение физико-механических износоустойчивых свойств поверхностного слоя материала детали.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости процесса шли. ! фования и качества обработанной поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что шлифовальному кругу кроме крутильных колебаний сообщают дополнительно колебания, направление которых совпадает с осью вращения круга, а частоту колебаний выбирают в пределах 1,2-2,5 от собственной частоты свободных изгибных ко- лебаний шпинделя с кругом или в ультразвуковом диапазоне.

При сообщении кругу крутильных и осевых колебаний с частотой, превышающей низшую собственную частоту изгибных колебаний шпинделя, наступает асинхронное гашение автоколебаний, Кроме того, при этом создается благоприятная для резания и трения кинематика относительного движения абразивных зерен круга и шлифуемой поверхности детали, сглаживание микронеровностей и упрочнение поверхностного слоя материала.

Наложение на крутильные колебания круга дополнительно колебаний, направление которых совпадает с осью вращения круга, повышает виброустойчивость системы при обработке.

Наряду с этим круг в контакте с деталью совершает колебания в двух направлениях: тангенциальном и осевом с заданной частотой, Эти колебания обусловливают относительные перемещения абразивных зерен круга и шлифуемой поверхности в плоскости шлифования, В результате наложения; такого движения на относительное окружное движение круга и детали рельеф обрабатываемой поверхности существенно улучшается, так как срезаются возникающие при шлифовании навалы и выступы шероховатости ° Таким образом достигается улучшение качества обработанной поверхности

9082 ф не только за счет повышения устойчивости и снижения уровня вибраций, но также и за счет благоприятной кинематики относительного движения круга и детали, Возбуждение крутильных и осевых колебаний круга со шпинделем осуществляли с помощью электромагнитного вибратора.

16 В процессе внутреннего шлифования предложенным способом устраняются автоколебания при шлифовании и снижается шероховатость обработанной поверхности в 1,4-1,7 раза и повыша15 ется стойкость круга до 3 раз в сравнении со способом шлифования, когда возбуждаются только крутильные колебания, 1. Способ шлифования, при котором на шлифовальный круг накладыИ вают крутильные колебания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости процесса и улучшения качества поверхности, шлифовальному кругу сообзв щают дополнительно колебания, направление которых совпадает с осью вращения круга, 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что частоту колебаний выбирают в пределах I,2-2,5 от собственной частоты колебаний круга.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что частоту

4О колебаний берут в ультразвуковом диапазоне, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Передовые методы применения

45 ультразвука в технологических процессах обработки металлов в машиностроении, M. 1970, с. 77.

2. Патент СИЯ 3579927, кл, 51-281, опублик. 25 05„71, 3. Авторское свидетельство CCCP

М 553090, кл. В 24 В 1/00, 1975 (прототип), ВНИИПИ Заказ 9479/18 Тираж 886 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4