СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕПЕСТКОВЫМИ КРУГАМИ Российский патент 1997 года по МПК B24B29/00 B24B55/02 

Изобретение относится к области механообработки и может быть использовано при полировании лепестковыми кругами.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения качества полирования поверхностей лепестковыми кругами.

Известен способ полирования деталей лепестковыми кругами (Гдалевич А.И. Финишная обработка лепестковыми кругами. М. Машиностроение, 1990, 112 с), в соответствии с которым инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют.

Согласно данному способу полирования лепестки разворачиваются под углом к оси вращения инструмента.

Недостатком описанного аналога является воздействие тангенциальной составляющей силы резания на единичный лепесток, отгибающей его в сторону. При этом лепестки могут отрываться от ступицы, объем ткани и аппретирующего клеевого вещества претерпевает упруго-пластические деформации, ослабляя связь абразивных зерен с основой. При этом износ лепестков происходит в основном из-за выкрашивания зерен. Подвод СОТС затруднен вследствие интенсивных воздушных потоков, действующих при вращении лепесткового круга. Вышеперечисленные причины обуславливают снижение качественных характеристик поверхностей заготовок, достигаемых при их обработке лепестковыми кругами.

Известен также способ полирования деталей лепестковыми кругами (авт. св, СССР N 1093529, кл. В 24 D 17/00, 1982), в соответствии с которым инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют потоком воздуха или жидкости, который направляют на рабочую поверхность лепестков.

Недостатками этого аналога являются необходимость применения дополнительной оснастки для подачи смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) в зону резания и неоднородность качественных характеристик поверхностей, подвергаемых обработке.

Указанные недостатки обусловлены тем, что подвод СОТС в зону резания осуществляется путем преодоления интенсивных воздушных потоков, генерируемых вращающимся лепестковым кругом. При этом интенсивность подвода СОТС к различным точкам рабочей поверхности круга и, следовательно, деформация лепестков изменяется в зависимости от их расположения относительно торцевой поверхности круга. На участках лепестка, близких к торцевой поверхности круга, поток воздуха или жидкости, направленной из сопла, оказывает более сильное воздействие на процесс деформирования лепестка и нанесения СОТС, чем на участках, близких к его середине, т.к. интенсивность воздушных потоков относительно поверхностей инструмента существенно различна.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ полирования деталей лепестковыми кругами (авт. св. СССР N 1620284, кл. В 24 D 17/00; В 24 D 29/00, 1989), в соответствии с которым инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют потоком воздуха или жидкости из сопла, которое устанавливают перпендикулярно оси круга в плоскости, проходящей через середину ширины лепестка, а соплу сообщают качательные движения вокруг оси, расположенной в упомянутой плоскости из условия его постоянного контакта с лепестками.

У прототипа и изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют с помощью СОТС.

Недостатками известного способа являются неоднородность качественных характеристик обрабатываемой поверхности детали, а также необходимость дополнительных затрат энергии для деформирования лепестков перед входом в зону контакта и нанесения СОТС на их рабочую поверхность.

Указанные недостатки обусловлены тем, что подача СОТС через сопло сопровождается преодолением интенсивных воздушных потоков, действующих при вращении лепесткового круга. Применяется оснастка, обеспечивающая давление потока СОТС в 2 5 атм. При этом величина деформации лепестка и интенсивность подвода СОТС в различных точках рабочей поверхности лепестка будет различаться в зависимости от положения сопла относительно инструмента в каждый конкретный момент времени. При контакте с обрабатываемой поверхностью на различных участках по ширине лепестка имеет место неоднородность условий работы режущих элементов лепесткового круга, обусловленная как изменяющейся величиной геометрического контура инструмента, так и варьированием интенсивности нанесения СОТС на рабочую поверхность лепестков.

Цель изобретения повышение качества полирования заготовок лепестковыми кругами.

Указанная цель обеспечивается тем, что предложен способ полирования деталей лепестковыми кругами, при котором инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют. Согласно изобретению на микронеровности обрабатываемой поверхности наносят СОТС в жидком или газообразном состоянии и приводят ее в твердое состояние, позволяющее находиться жестко связанной с поверхностью, до контакта с инструментом.

Лепестковому кругу сообщают подачу на врезание. Лепесток, воздействуя на СОТС при вращении инструмента деформируется равномерно по ширине, а его рабочая поверхность покрывается слоем СОТС в условиях, однородных по ширине лепестка.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: СОТС наносят на микронеровности обрабатываемой поверхности до процесса полирования и жестко связывают с ней, изменяя состояние СОТС.

По имеющимся у автора сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Новизна".

По мнению автора, сущность изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.е. из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличают от прототипа изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована при полировании лепестковыми кругами с получением технического результата, заключающегося в уменьшении шероховатости поверхности, обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели повышения качества полирования заготовок лепестковыми кругами, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Промышленная применимость".

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа полирования.

Лепестковому кругу 2 сообщают вращение. На микронеровности обрабатываемой поверхности заготовки 1 наносят СОТС в жидком или газообразном состоянии, жестко связывают ее с поверхностью, приводя в твердое состояние 4 до контакта с лепестками инструмента 3.

СОТС в жидком или газообразном состоянии полностью смачивает малейшие микронеровности обрабатываемой поверхности, проникает в микротрещины, способствуя активному участию компонентов СОТС, например поверхностно-активных веществ (ПАВ) в изменении состояния поверхностного слоя заготовки. При затвердевании СОТС жестко связывают с поверхностью заготовки для предотвращения воздействия интенсивных воздушных потоков от вращающегося лепесткового круга.

Лепестковому кругу сообщают подачу на врезание. В результате контакта лепестка и слоя СОТС на поверхности заготовки лепесток деформируется в сторону, противоположную направлению вращения круга, а его рабочая поверхность покрывается слоем СОТС. Предварительно сдеформированный лепесток входит в контакт с заготовкой плавно, без удара. Интенсивность деформации лепестков и нанесения СОТС на их рабочую поверхность постоянна по всей ширине лепестка, чем обуславливается достижение высоких, качественных характеристик обрабатываемой поверхности.

Ниже приведен конкретный пример осуществления предлагаемого способа.

Полирование осуществляли лепестковым кругом на станке 3D7108. Лепестковый круг 200х32х25 14А6П ГОСТ 22775-77 приводили во вращение с окружной скоростью 30 м/с. На обрабатываемую поверхность заготовки из титанового сплава ВТ-22 наносили СОТС в жидком состоянии. В качестве СОТС использовали 3%-ный раствор йода в расплавленном парафине (ОСТ 6-15-402-80). СОТС жестко связывали с поверхностью, остужая на воздухе и переводя в твердое состояние. Лепестковому кругу сообщали подачу на врезание.

Варьировали деформацией круга в радиальном направлении в диапазоне (0,25-1,75) мм. Сравнительные результаты полирования по сравнению с известным способом представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа в сравнении с известным способом позволяет уменьшить параметр шероховатости поверхности на (0,02-0,08) мкм в зависимости от величины деформации круга в радиальном направлении.

Использование: в области механической обработки при полировании лепестковыми кругами. Сущность: при врезной подаче инструмента на микронеровности обрабатываемой поверхности осаждают СОТС в жидком или газообразном состоянии, переводят ее в твердое состояние, жестко связывая СОТС с поверхностью до контакта с лепестками круга. Лепесток, ударяясь о СОТС, деформируется равномерно по ширине, а его рабочая поверхность покрывается слоем СОТС в условиях, однородных по ширине лепестка. 1 ил., 1 табл.

Способ полирования деталей лепестковыми кругами, при котором кругу сообщают вращение и подачу на врезание, а лепестки в зоне разания деформируют с помощью смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), отличающийся тем, что СОТС наносят на обрабатывающую поверхность в жидком или газообразном состоянии, а деформацию лепестков осуществляют подачей круга на врезание после перехода СОТС в твердое состояние.