СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕПЕСТКОВЫМИ КРУГАМИ Российский патент 1998 года по МПК B24B29/00 B24B55/02 

Настоящее изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано при полировании лепестковыми кругами.

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

Согласно данному способу полирования лепестки разворачивают под углом к оси вращения инструмента. При этом тангенциальная составляющая силы резания, воздействуя на единичный лепесток, отгибает его в сторону. Объем ткани и аппретирующе-клеевого вещества претерпевают упругопластические деформации, ослабляя связь абразивных зерен с основой. При этом износ лепестков происходит в основном из-за выкрашивания зерен.

Подвод СОЖ 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, при котором инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют потоком воздуха или жидкости, который направляют на рабочую поверхность лепестка (авт. св. СССР N 1093529, B 24 D 17/00, 1982).

Недостатками известного способа являются неоднородность качественных характеристик поверхностей, подвергаемых обработке, и необходимость преодоления интенсивных воздушных потоков, генерируемых вращающимся лепестковым кругом, при подаче смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания. При этом интенсивность подвода СОЖ к различным точкам рабочей поверхности круга и, следовательно, деформация лепестков изменяется в зависимости от расположения относительно торцевой поверхности круга. На участках лепестка, близких к торцевой поверхности круга, поток воздуха или жидкости, направленный из сопла, оказывает более сильное воздействие на процесс деформирования лепестка и нанесения СОЖ, чем на участках, близких к его середине, так как интенсивность воздушных потоков относительно поверхностей инструмента существенно различна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу относится способ полирования деталей лепестковыми кругами, при котором кругу сообщают вращение, а его лепестки перед зоной обработки деформируют с помощью смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС), где в качестве СОТС берут ролик с нанесенной рабочей средой, устанавливают его с возможностью свободного вращения вокруг оси, параллельной оси вращения круга (Патент РФ N 2043191, кл. B 24 B 29/00, B 24 B 55/02).

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Вращающему лепестковому кругу и детали сообщают относительные перемещения и осуществляют деформацию лепестков круга с помощью СОТС, где в качестве СОТС берут ролик с нанесенной рабочей средой, устанавливают его с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси вращения круга, при этом ширину ролика выбирают больше ширины лепестка круга.

Недостатком известного способа является относительно низкое качество обрабатываемых поверхностей заготовок (деталей) из туднообрабатываемых материалов.

Указанный недостаток обусловлен тем, что при обработке труднообрабатываемых материалов возрастает значимость субмикропрофилей абразивных зерен (а. з.) в процессе резания, интенсифицируются процессы "засаливания" рабочей поверхности лепестков, главным образом в виде налипания отходов обработки на вершинах а.з., в результате чего ухудшаются условия контакта круга с заготовкой и снижается эффективность полирования.

Задача изобретения - повышение качества поверхностей заготовок (деталей) при полировании лепестковыми кругами.

Задача обеспечивается тем, что предложен способ полирования деталей лепестковыми кругами, при котором кругу сообщают вращение, а его лепестки перед зоной обработки деформируют с помощью СОТС. В качестве СОТС берут ролик с нанесенной рабочей средой, устанавливают его с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси вращения круга. Ширину ролика выбирают больше ширины лепестка круга. На ролике размещают и жестко связывают с ним слой абразива. СОТС сообщают принудительное вращение в направлении, противоположном вращению круга, и осуществляют непрерывно правку круга его шлифованием.

При контакте а. з. лепестков круга со слоем абразива, закрепленного на ролике, в рабочей среде деформирование лепестков сопровождается восстановлением режущих свойств а.з. инструмента, удалением отходов обработки с их поверхности. В результате рабочая среда наносится на очищенный и обновленный субмикропрофиль а.з. круга, что определяет благоприятные условия микрорезания материала заготовки при полировании лепестковым кругом, что приводит к достижению улучшенных качественных характеристик деталей машин.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: на ролике размещают и жестко связывают с ним слой абразива, СОТС сообщают принудительное вращение в направлении, противоположном вращению круга и осуществляют с помощью СОТС непрерывно правку круга его шлифованием.

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

По мнению автора, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойств объекта - совокупность признаков, которые отличают от прототипа заявляемое 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; обуславливаюещего обеспечение достижения поставленной задачи - повышения качества поверхностей заготовок (деталей) при полировании лепестковыми кругами, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Промышленная применимость".

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа полирования.

Лепестковому кругу сообщают вращение. Перед входом вращающегося лепесткового круга 1 в контакт с заготовкой 5 располагают ролик 2 с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси вращения инструмента, с шириной рабочей поверхности, смачиваемой СОЖ 3, большей ширины лепестка. На ролике размещают и жестко связывают с ним слой абразива 4. Ролику вместе с размещенным на нем абразивом и СОЖ (СОТС) сообщают принудительное вращение в направлении, противоположном вращению круга, осуществляя непрерывно правку его шлифованием.

Обеспечивается постоянная очистка от отходов обработки и обновление режущего профиля а. з. круга, повышается проникновение рабочей среды на субмикропрофиль а. з. лепестков, что обуславливает достижение улучшенных качественных характеристик поверхностей заготовок (деталей) при полировании лепестковыми кругами.

Ниже приведен конкретный пример осуществления предлагаемого способа.

Полирование осуществляли лепестковым кругом на машинке ИП 2009БПУ-11, закрепленной на токарном станке 1К62. Лепестковый круг типа КЛ 200x32x32 14А6П СФЖА (ГОСТ 22775-77) приводят во вращение с окружной скоростью 30 м/с. Перед входом лепестков в контакт с заготовкой из титанового сплава ВТ22 располагали ролик с жестко закрепленным на нем слоем абразива, смачиваемый СОЖ, с шириной рабочей поверхности 34 мм.

Заготовке и ролику сообщали принудительное вращение со скоростью 5 м/мин в направлении, противоположном вращению круга. В качестве СОЖ применяли 3%-ный раствор продукта Укринол-1. Варьировали деформацию круга в радиальном направлении в интервале 0,5 - 2,5 мм. Сравнительные результаты полирования представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа в сравнении с известным позволяет уменьшить параметр шероховатости поверхности R_a на 0,04 - 0,08 мкм в зависимости от величины деформации круга в радиальном направлении.

Изобретение относится к области механической обработки деталей и может быть использовано при полировании лепестковыми кругами. При полировании деталей типа тел вращения перед зоной обработки деформируют лепестки и непрерывно правят круг шлифованием с помощью смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС). В качестве СОТС берут ролик с жестко связанным с ним слоем абразива и нанесенной рабочей средой шириной, большей ширины лепестка круга. СОТС сообщают принудительное вращение вокруг оси, параллельной оси вращения круга, и в направлении, ему противоположном, осуществляя непрерывно правку круга шлифованием. Лепестки, ударяясь о СОТС, восстанавливают свою режущую способность, покрываются рабочей средой и равномерно деформируются, что обеспечивает повышение качества обработанных поверхностей заготовок. 1 ил., 1 табл.

Способ полирования детелей лепестковыми кругами, при котором кругу сообщают вращение, а его лепестки перед зоной обработки деформируют с помощью смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС), установленного с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси вращения круга, ширина лепестка которого меньше ширины СОТС, отличающийся тем, что в качестве СОТС берут ролик с жестко связанным с ним слоем абразива и нанесенной рабочей средой, а СОТС сообщают принудительное вращение в направлении, противоположном вращению круга, при этом деформацию лепестков осуществляют из условия непрерывной правки круга шлифованием.