Способ шлифования Советский патент 1988 года по МПК B24B1/00 B24B31/00 

0

о

4

INO

ч

Изобретение относится к финишной обработке деталей резанием и может быть использовано при шлифовании и полировании поверхностей деталей абразивными частицами. .

Цель изобретения - повьш ение качества обработки путем увеличения точности подачи инструмента при шлифовании.

Сущность способа заключается в следующем.

Во вращающуюся емкость помещают легкоплавкий материал, выполняющий (функцию носителя слоя абразивных час тиц, например галлийj свинец, сплав Вуда и дро, в жидком состоянии.

Затем при вращении емкости на по- )верхность носителя подают абразивные частицы до образования слоя в виде замкнутого абразивного кольца, пла- бающего на поверхности вращающейся Жидкости носителя. Слой абразивньтх частиц формируют толщиной 0,5-1,5 от размера абразивных частиц, часть ко- topbix погружена в носитель и удерживается в нем силами поверхностного йатнжения жидкости. Далее известными Средствами, осуществляют грубую подачу обрабатываемого изделия к доверх- ности вращающегося в емкости абразивного кольца

Для прецизионной подачи абразива йа поверхность обрабатываемого изделия используют изменение уровня носителя, которое проводят введением в емкость дополнительных порций жидког носителя массой от 0,01 до 0,0001 исходной массы носителя. При этом Наиболее точной является дозировка подачи по весу дополнительных порций Так, например, при внутреннем радиусе емкости в виде чаши I1s 2 см и массе исходного носителя (сгшава Вуда) 2 кг с плотностью 10 г/см пло- 1и1адь дна чаши равна 400 см , исходный объем носителя равен 200 см, ,а толщина его слоя 0,5 см (5 мм)Введение дополнительной порции массой 0,01-0,0001 исходной массы носителя, т.е. в данном случае 2Q - 0,2 г соответственно, вызывает повышение уровн носителя (сдвиг его ватерлинии вверх) на 50 - 0,5 мкм.

Следует отметить, что прецизионную подачу эластичного абразивного инструмента при шлифовании с указан ной точностью осуществить механичес кй весьма сложно.

При подаче на поверхность жидкого носителя слоя абразивного порошка толщиной меньще 0,5 размера абразивных частиц качественных изменений не происходит, однако снижается производительность самого процесса шлифования.

При подаче на поверхность жидкого носителя слоя толщиной более I,5 размера абразивных частиц происходит появление отдельных зерен или групп зерен абразива, не связанных с жидким носителем. Эти зерна не участвуют в шлифовании и уменьшается величина присоединенной массы носителя, а движение зерен становится сравнительно свободньгм, что ухудшает качество шлифования. Кроме того, избыточное количество абразива приводит к образованию островковых явлений и увеличению осцилляции рельефа поверхности шлифования, что отрицательно влияет на прецизионность подачи.

Введение дополнительньк порций носителя массой больше 0,01 его исходной массы вызывает иаг, превьштающий 50 мкм и, следовательно, легко достижимо при механической подаче ин- стрз мента.

Благоприятным по условиям глубины посадки абразива в жидком носителе при силовом ишифовании является уменьшение разницы в плотности абразива и носителя.

Пример i„ В емкость с внутренним диаметром 22,4 см залили 2 кг расплава Вуда (температура плавления 120 С, плотность 10 г/см ), образующего слой толщиной 5 мм. На поверхность носителя нанесли слой абразива (корунд крупностью 10 мкм и плотностью 3,5-3,9 г/см) толщиной 5 мкм, т.Вс в 1,5 раз больше размера частиц абразива.. Скорость вращения емкости, связанной с валом электродвигателя, составляла 4000 об/мин„ Обрабатываемый образец - пластина стали ДОХ (HRC 45) - был зафиксирован вблизи поверхности носителя с абразивом с помощью держателя. Подачу инструмента (абразивного слоя на поверхности носителя) проводили увеличением толщины слоя расплава Вуда (его ватерлинии в емкости) путем ввода дополнительных порций носителя массой в 0,01 от его исходной массы, т.е. по 20 г. Шаг поднятия ватерлинии при введении одной дополнительной

3

порции составлял 50 мкм„ При этом было установлено, что устойчивый отклик шлифования наблюдался при подаче последней порции.

Подведение поверхности обрабатываемой детал11 по известному способу к абразиву с такой точностью требует сложных и дорогостоящих специальных механических передач. После обработки по предлагаемому способу поверхность изделия была ровной, зеркальной.

Пример 2. Шлифование такого же образца проводили при тех ,же параметрах: первоначальная масса заливаемого носителя - сплава Вуда - 2 кг, толщина слоя порошка, засыпаемого на поверхность носителя абразива с размером частиц 10 мкм, 15 мкм, скорость вращения чаши 4000 об/мин. Масса дополнительных разовых порций носителя

. 0,5 от размера абразив

ных частиц, скорость вращения 3000 об/мин, масса дополнительных разовых порций носителя - по 2 г, т,е, 6,001 исходной массы носителя, шаг подъема уровня носителя 5 мкм, обеспечивает хорошее качество с точной доводкой поверхности, изделия.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить качество обработки деталей при шлифовании, увеличить точность подачи инструмента и отказаться от использования сложных механических устройств.

Формула изобретения

Способ шлифования, при котором обработку ведут абразивными частица

Изобретение касается финишной обработки металлов резанием с помощью абразивных частиц, связанных носителем абразива. Целью изобретения является повышение качества, обработки путем увеличения точности подачи абразива при шлифовании и полировании изделий. Для этого используют в качестве носителя материал с плотностью больше, чем плотность абразивных частиц. Носитель нагревают до жидкого состояния и помещают во вращающуюся емкость Затем на поверхность вращающегося носителя подают определенное количество абразивных частиц, из которого Формируют при вращен$-ш абразивное кольцо толщиной 0,5-1,5 размера абразивных частиц. Далее слой абразивных частиц прибл1шают к обрабатываемой поверхности изделия, а его прецизионную подачу в процессе шлифования осуществляют введением во вращающуюся емкость с носителем дополнительных порций жидкого носителя. 1 3.п. ф-лы. с & (Л

составляла 0,02 г, т.е. 0,0001 от ис- ми, связанными носителем, которьй ходной массы насителя. Обеспечиваемый введением одной дополнительной порции носителя шаг подачи ватерлинии носителя составлял 0,5 мкм Качество обработки аналогично качеству по примеру .

Механическая п одача поверхности изделия к инструменту по известному способу с такой точностью не выполнима.

Пример 3. Проведение шлифования такого же образца при следующих условиях: первоначальная масса того же носителя 2 кг, толщина слоя нанесенного абразива крупностью 3.мкм

нагревают, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения -качест 25 обработки путем увеличения точност подачи инструмента, абразив и напо нитель помещают во вращающуюся ем кость, плотность абразива выбирают меньше плотности носителя, нагрева которого осуществляют до жидкого с стояния, формируют абразивный слой толщиной на носителе 0,5-1,5 от ра мера абразивных частиц, а в емкост дополнительно вводят порции жидког носителя, при этом масса разовой п ции составляет 0,01 - 0,0001 от ис массы носителяо

30

35

ми, связанными носителем, которьй

нагревают, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения -качества обработки путем увеличения точности подачи инструмента, абразив и наполнитель помещают во вращающуюся емкость, плотность абразива выбирают меньше плотности носителя, нагревание которого осуществляют до жидкого состояния, формируют абразивный слой толщиной на носителе 0,5-1,5 от размера абразивных частиц, а в емкость дополнительно вводят порции жидкого носителя, при этом масса разовой порции составляет 0,01 - 0,0001 от ис- массы носителяо