Способ определения режущей способности шлифовального круга из сверхтвердых материалов Советский патент 1993 года по МПК B24B49/00 

Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке материалов и касается способ определения характеристик абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение точности оценки определения режущей способности.

Физическая сущность положительного эффекта, достигаемого в заявляемом решении, заключается в следующем. Как установлено, проведенными нами исследованиями процесс упругого шлифования в отличие от процессов жестко шлифования характеризуется наличием в процессе резания кругом циклической динамической составляющей силы резания Ру. В таких условиях зерна круга, находящиеся в связке под воздействием, данной циклической силы, самоустанавливаются в зависимости от механических свойств

своей опоры, т.е. твердости связки, и устанавливают некий динамический вылет зерен над связкой, определяющей режущую способность круга. Поскольку такой динамический вылет зерен существует только в процессе шлифования и измерить его невозможно, то можно измерить шероховатость обработанной поверхности, которая косвенно отражает вылет зерен. При этом следует указать, что, как установлено нашими исследованиями, такая связь режущей способности, твердости рабочего слоя круга и шероховатости обработанной поверхности наблюдается только при шлифовании хрупких материалов.когда стружка элементная и не задерживается в больших количествах на режущей поверхности круга. В случае обработки относительно пластичных материалов - сталей, безвольфрамовых

fe

00

СлЭ

о

OJ

N го

твердых сплавов - стружка получается ближе к сливной и пакетируется из режущей поверхности круга. УСЛОВИЙ работы зерен в круге изменяются, так как не условия демпфирования зерен оказывают влияние уже не твердость связок, а механические свойства обрабатываемого материала, и вылет зерен не так связан с шероховатостью, поскольку с обработанной поверхностью могут контактировать не только зерна СТМ.

.На основании математической обработки массива экспериментальных данных нами впервые установлена зависимость для определения режущей способности, учитывающая измеренные значения шероховатости и твердости применительно к шлифованию твердых сплавов

Q 2,65 10 JR

У8 Нрс

3/1

ММ /МИН

(1)

где Ra - шероховатость обработанной поверхности, мкм;

Нрс г- твердость рабочего слоя круга, HRB;

е - основание натуральных логарифмов.

Способ осуществляется следующим образом.

Круг из сверхтвердых материалов устанавливают на оправку станка и приводят во вращение. Образец устанавливают из упругий столик, закрепляют и поддейст-змем нагрузки приводят з контакт с рабочей поверхностью круга, Предварительно по методике на приборе ТК-2 измеряют твердость рабочего слоя круга и учитывают ее в дальнейшем. В процессе шлифования образцы меняют, измеряют шероховатость их обработанной поверхности по параметру Ra на любом профилогрзфе-профилометре, например, мод. 252 типа А, а режущую способность определяют по зависимости (1). Способ наиболее приемлем для производственных условий, когда время цикла точно определить сложно, и измерение массы снятого материала на большом количестве малоразмерных пластин вызывает определенные трудности. А также для упругого шлифования крупногабаритных деталей, когда требуется принудительная правка круга при падении величины режущей способности круга до оговоренной ранее по условиям правки.

Конкретный пример для осуществления способа.

Для шлифования твердого сплава МС 137 применяем круг 12А2-450 150 х 10 х 3 х 32-АС4 80/63-БПЗ-100 %. На твердомере fTK-2 шариком 1,586 мм определяем твер- десть рабочего слоя круга - 45 ед. HRB, Далее устанавливаем круг на оправку универсально-заточного станка ЗВ642. Пластину из твердого сплава МС137 устанавливаем и зажимаем на упругом столике. Приводим в контакт круг и образец. Режимы шлифования: скорость круга - 30 м/с. нормальное давление - 220 Н/см , Через некоторое время меняем образец, а на первом контролируемом шероховатость обработанной поверхности Ra 0,093 мкм. Определяем режущую способность круга

-5

25

Q 2,65 -10 3 0,093 810 45-е

247,3 мм3/мин .

Сравнительные данные по оценке режущей способности различных кругов из

сверхтвердых материалов приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что точность оценки режущей способности составляет 5...17% и она более достоверно отражает

изменение.режущей способности, чем только оценка по твердости рабочего слоя. Формулаизобретения Способ определения режущей способности шлифовального круга из сверхтвердых

материалов, включающий обработку образца из хрупкого материала, преимущественно твердого сплава, с постоянным усилием прижима шлифовального круга и измерение твердости рабочего слоя круга, по величине

которой оценивают режущую способность круга, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, дополнительно измеряют шероховатость обработанной поверхности, а-режущую способность круга определяют с учетом измеренных значений шероховатости и твердости,

Использование: область абразивной обработки и используется в металлообрабаты- вающем производстве при упругом шлифовании изделий, обеспечивает определение режущей способности кругов. Сущность: измеряют твердость обработанной поверхности изделия. Режущую способность круга определяют с учетом измеренных значений шероховатости и твердости.