СПОСОБ КОНТАКТНО-ЭРОЗИОННОЙ ПРАВКИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ Российский патент 1994 года по МПК B23H7/00 

Изобретение относится к электроэрозионной обработке, в частности к правке алмазных кругов на токопроводящей связке.

Цель изобретения - повышение точности правки алмазных кругов с периферийной рабочей поверхностью.

На фиг. 1 представлена схема правки; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Алмазный круг 1 и трубчатый электрод-инструмент 2 подключены соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока. Ось электрод-инструмента 2 расположена в плоскости mn, проходящей через середину алмазоносного кольца круга, а внутренний диаметр превышает ширину Н этого кольца. Врезная подача задана параллельно оси электрода-инструмента 2.

Ось вращения и симметрии электрода-инструмента 2 смещена относительно центра круга 1 на расстояние l, равное внутреннему радиусу r электрода-инструмента, в направлении, противоположном направлению вращения круга 1. Невыполнение этого условия приведет к снижению точности правки при l<r и нарушению стабильности контактно-эрозионного процесса при l>r.

В начальный момент правки цилиндрическая поверхность алмазного круга и плоская торцовая поверхность электрода-инструмента контактируют по узкой полоске вдоль образующей круга (на чертеже не показано). Далее вследствие врезной подачи и цилиндричности рабочей поверхности круга 1 на торце электрода-инструмента 2 формируется вогнутая кольцевая поверхность, которая в свою очередь приводит к закруглению кромок алмазоносного кольца и формированию выпуклой кольцевой поверхности на круге. В процессе правки осуществляется приработка поверхностей электродов и отклонение Δ образующей круга от прямолинейности растет с увеличением глубины АВ вогнутости на торце электрода-инструмента до тех пор, пока не достигнет максимального значения.

На точность правки существенное влияние оказывают размеры электродов. Так, отклонение Δ уменьшается с уменьшением ширины Н алмазоносного кольца и толщины h стенки электрода-инструмента и с увеличением радиусов R и r обоих электродов. Однако для всех возможных вариантов сочетания размеров алмазного круга 1 и электрода-инструмента 2 будет справедливым условие
Δ≅ АВ. (1)
Если возникнет необходимость в установлении более точной взаимосвязи между величинами Δ и АВ в каком-то конкретном случае, следует скорректировать формулу (1):
Δ = К˙АВ, (2) где К - коэффициент коррекции, учитывающий влияние радиуса r и ширины Н, который определяется в каждом конкретном случае экспериментально.

Из геометрических построений на фиг. 1 имеем
AB= R- . (3)
После подстановки выражения (3) в формулу (1) получим
Δ≅ R- . (4) откуда максимальное значение фактического отклонения Δ образующей круга от прямолинейности определяется как
Δ= R- . (5)
Зададимся допустимым отклонением Δ^′образующей круга от прямолинейности. Для обеспечения требуемой точности должно соблюдаться условие Δ^′≥Δ. (6) С учетом формулы (5) условие (6) примет следующий вид:
Δ′≥ R- , (7) откуда h≅ . (8)
Из вышеизложенного следует, что толщина h стенки трубчатого электрода-инструмента, заданная соотношением (8), обеспечивает необходимую точность правки.

Нарушение стабильности контактно-эрозионной правки при l>r объясняется следующим. Под действием сил резания происходят перемещения узлов в технологической системе в пределах существующих зазоров. В результате этого, например при l = r + h/2, часть рабочей поверхности электрода-инструмента отжимается от алмазного круга, а часть врезается в круг. Наличие врезания части поверхности электрода-инструмента в круг вызывает дополнительные вибрации в технологической системе, приводящие к периодическому изменению глубины резания и токовым коротким замыканиям, т. е. к нарушению стабильности правки.

При расстоянии l, меньшем r, вся рабочая поверхность электрода-инструмента отжимается от круга, вибрации в системе не возникают и правка протекает стабильно. Однако с уменьшением расстояния l увеличивается отклонение Δ , которое имеет максимальное значение при l = 0, так как в этом случае, как и в известном способе, на алмазном круге формируется кольцевой участок сферической поверхности с радиусом, равным радиусу R алмазного круга. Следовательно, описываемое расположение электрода-инструмента является оптимальным, так как наряду с высокой стабильностью правки обеспечивает и высокую точность.

Способ реализуют следующим образом.

Задаются толщиной стенки электрода-инструмента в соответствии с заявленным соотношением (8). Ось вращения и симметрии электрода-инструмента располагают относительно центра круга на расстоянии, равном внутреннему радиусу электрода-инструмента, в плоскости, проходящей через середину алмазоносного кольца круга, и в направлении, противоположном направлению вращения круга. Включают источник постоянного тока и подачу СОЖ в зону обработки. Сближают электроды до касания и сообщают врезную подачу. По окончании правки электроды отводят.

П р и м е р. Эффективность способа исследовали на модернизированном универсально-заточном станке модели 3М642Е, оснащенном источником постоянного тока мощностью 1,5 кВт с регулируемым выходным напряжением в диапазоне 0-36 В. Было задано допустимое отклонение Δ^′≅ 0,2 мм. Правили алмазные круги, вращающиеся с частотой 2240 об/мин, типа IAI 150х20х3х32 АС6 80/63 МI 100% (Н = 20 мм) трубчатым (r = 25 мм, h = 5 мм) остальным (сталь 45 НRC₉ 58-61) вращающимся (360 об/мин) электродом-инструментом с врезной подачей 0,1 мм/мин. В зону обработки подавали 0,5% водный раствор кальцинированной соды с расходом 1 л/мин.

В результате была получена требуемая точность профиля круга.

Для сравнения была осуществлена правка по известному способу, в котором ось вращения электрода-инструмента проходит через центр алмазного круга. В этом случае фактическое отклонение образующей круга от прямолинейности имело значение Δ = 0,66 мм, которое значительно превышает допустимое отклонение Δ^′ . (56) Бахтиаров Ш. А. Контактно-эрозионная правка алмазных кругов. Сб. Обмен производственно-техническим опытом. М. : НИИЭИР, 1988, N 3, с. 47-49.

Использование: правка алмазных кругов на токопроводящей связке. Сущность изобретения: правку круга производят трубчатым электродом-инструментом, внутренний диаметр которого превышает ширину круга. Ось вращения электрода-инструмента располагают в плоскости, проходящей через середину алмазоносного кольца круга, со смещением l. При этом толщину стенки h выбирают из условия , где Δ′ - допустимое отклонение образующей алмазного круга от прямолинейности; R - радиус алмазного круга. Круг и электрод-инструмент подключают к противоположным полюсам источника постоянного тока. Правку производят при задании вращения круга и электроду-инструменту врезной подачи. 2 ил.

СПОСОБ КОНТАКТНО-ЭРОЗИОННОЙ ПРАВКИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ на токопроводящей связке с периферийной рабочей поверхностью торцом трубчатого электрода-инструмента, включающий подключение электрода и круга к источнику постоянного тока и задание вращений электроду и кругу и врезной подачи, при котором ось электрода располагают в плоскости, проходящей через середину алмазоносного кольца круга, а внутренний диаметр электрода задают не менее ширины этого кольца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности правки, в плоскости, проходящей через середину алмазоносного кольца круга, ось вращения электрода-инструмента располагают относительно центра круга на расстоянии, равном внутреннему радиусу электрода, а толщину его стенки задают соотношением
h≅
где h - толщина стенки электрода-инструмента;
Δ′ - допустимое отклонение образующей алмазного круга от прямолинейности;
R - радиус алмазного круга.