АВРАЗИВНЫЁ ГРАНУЛЫ ДЛЯ ГАЛТОВКИ ДЕТАЛЕЙ Советский патент 1971 года по МПК B24B31/14 

Известны абразивные гранулы Дли галтовки деталей или вибрационной обработки, имеющие форму различных геометрических тел. Размеры и форма гранул обычно выбираются в зависимости от технических требований и конструктивных особенностей обрабатываемых деталей, чтобы острые грани вписывались в сопрягаемые радиусы обрабатываемых деталей. При обработке деталей в вибрирующих барабанах величина снятого материала с обрабатываемых деталей увеличивается с увеличением силового воздействия абразивных гранул на поверхности обрабатываемых деталей. Силовое воздействие абразивных гранул зависит от кинетической энергии, передаваемой наполнителю стенками контейнера вибрационной машины. Чем больше кинетическая энергия контейнера вибромашины, тем более интенсивно происходит процесс снятия материала с обрабатываемых деталей.

В первом приближении можно записать:

та,- Wi 1с, Wl

Ic. Wl

+

где Т-кинетическая энергия контейнера вибромашин;

W-i - угловая скорость вала вибратора;

Wa - угловай скорость осциллирующего движения единичной абразивной гранулы вокруг своего центра вращения;

/с, - момент инерции всей массы абразивных гранул относительно вихр вого центра скоростей; /U2 - момент инерции единичной абразивной гранулы вокруг своего центра вращения;

т - масса корпуса контейнера; а - средняя амплитуда контейнера вибромашины (центра масс). На величину 2-го и 3-го слагаемого формулы кроме режимов и траектории колебании большое значение оказывает полная боковая поверхность абразивных гранул, чем больше боковая поверхность абразивных гранул, тем больше сопротивление и тем меньше угловая скорость абразивных гранул, а, следовательно, и кинетическая энергия Т. Причем, чем больше полная поверхность абразивных гранул, тем больше их износ, так как абразивные гранулы, имеющие большую полную поверхность, будут иметь большую площадь контакта при движении одна относительно другой. Таким образом, чем меньше полная поверхность абразивных гранул, тем интенсивнее происходит процесс снятия материала с обрабатываемых деталей и тем меньше их износ на единицу снятого материала с обрабатываемых деталей. Предлагаемые гранулы отличаются тем, что при каждой выбранной форме и объеме гранулы выполнены с наименьшей полной поверхностью, так как шар при оптимальном объеме не всегда позволяет вписаться в радиусы сопрягаемых галтелей деталей, на практике чаш,е применяют гранулы в форме трехгранной и четырехугольной призмы или в форме цилиндра. Задавшись объемом абразивной гранулы (объем гранулы выбирается в основном в зависимости от требуемой шероховатости, формы и размеров обрабатываемых деталей) и ее формой математически определяют геометрические размеры, при которых полная поверхность будет наименьшей. Для этого полную поверхность абразивных гранул рассматривают как дифференциальную функцию от геометрических размеров и объема гранулы. Из первой производной этой функции определяют оптимальные размеры абразивной гранулы (критические точки минимума), при которых вторая производная этой функции больше нуля. Таким образом, для гранулы, выполненной в виде трехгранной призмы со стороной основания а и высотой Я критической точкой минимума будет 0 1/41/ , а следовательно наименьшей боковой поверхностью будет обладать прямая трехгранная призма, имеющая в основании равнобедренный треугольник, у которого , /16К2.)/3 где У - объем гранулы. Аналогично для других форм гранул наименьшая полная поверхность будет выражена следующим соотношением: для гранул в форме прямой четырехгранной призмы: а yV , где а - высота квадрата, а для гранул в форме цилиндра: -К и H 2R, где R - радиус цилиндра; Я - высота цилиндра; я 3,14. Предмет изобретения 1.Абразивные гранулы для талтовки деталей или вибрационной обработки, имеющие форму различных геометрических тел, отличающиеся тем, что, с целью повышения интенсивности процесса обработки путем увеличения скорости перемещения гранул и снижения величины износа гранул на единицу снятого с обрабатываемых деталей материала, гранулы при любой выбранной форме и объеме их выполнены с наименьшей полной поверхностью. 2.Абразивные гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что при выполнении их в форме правильной трехгранной призмы, геометрические размеры гранулы связаны с ее объемом следующим соотнощением: a-yW и , 1/I6V -K3 где а - основание призмы; Я - высота призмы; V - объем гранулы. 3.Абразивные гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что при выполнении их в форме прямой четырехугольной призмы, геометрические размеры гранулы связаны с ее объемом следующим соотнощением: . где а - высота квадрата; V - объем гранулы. 4.Абразивные гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что при выполнении их в форме цилиндра, геометрические размеры гранулы связаны с ее объемом следующим соотношением:к и H 2R, радиус цилиндра; - объем гранулы; высота цилиндра; я 3,14.