Способ абразивной доводки деталей Советский патент 1980 года по МПК B24B1/00 B24B37/04 

1

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для высокоэффективной размерной обработки деталей из керамики, твердого сплава, кварца, рубина, стекла и др.

Известен способ доводки точных отверстий, при котором изменяют внешнее давлецие с частотой от 100 до 1000 .

Недостатками такого способа доводки являются сравнительно небольшое расширение выскокочастотной части спектра силы абразивного трения и отсутствие частот в спектре, интенсифицирующих развитие микротрещин разрушения вглубь материала.

Цель изобретения - повышение производительности процесса доводки и улучшение качества обрабатываемой поверхности.

Это достигается тем, что осуществляют плавное качание частоты изменения внешнего давления. Нижняя граница частоты внешнего давления определяется из условия:

«акс мим

.мин

V

, где V

максимальное и мимин

макс нимальное значения скорости движения любого участка дедали по притиру соответственно;а - зернистость абразизива;

К - коэффициент пропор10циональности.

Кроме того, при черновой доводке дополнительно изменяют внешнее давление с постоянной частотой f, при этом f ,( Чистовую доводку осуществляют вне области частот от О

15 до 30- Гц.

На фиг. 1 представлен спектр частот силы абразивного трения в случае изменения внешнего давления с постоянной частотой и движения участка за готовки с постоянной скоростьюf на фиг. 2 - спектр частот силы абразивного трения в случае плавного качания частоты изменения внешнего дав25 Ленин от f и движения участка детали с переменной скоростью; на фиг. 3 - спектр частот силы абразивного трения предлагаемого способа при черновой обработке; на фиг, 4 30 функциональная схема системы управления давлением, реализующей предлагаемый способ доводки. Спектральный анализ сил, возникающих в процессе абразивной доводк показьгааат, что если на деталь, совершающую движение по притиру с относительной скоростью V, действуе переменное давление (от притира или державки) вида Р + РДакс то в спектре частот сил Днормальной и тангенциальной) присутствуют три группы составлякяцих: составляющая с нулевой частотой, с частотой f и группа составляющих с частотами (см. фиг. 1 ) . fo-f-i. Частота f,. порожадется движением детали по притиру и определяется как .к-. -« а НБ„„+НВ. пр дет а - диаметр абразивного зерна;К - коэффициент пропорциональ ности; HB.g ,НВ„р.- твердость по Бринел лю материала детали и притира соответст венно. Когда элемент поверхности обрабатываемой детали движется с переменно скоростью, в спектре силы абразивного трения присутствуют частоты от Г„„„л К до f.,«H (где сГ мик -- а VAIUU максимальное и ное значения скорости движения элемента поверхности детали относительно абразивных зерен, соответственно При пр (что верно для . большинства случаев) Умр, /мин можно принять равными соответствующи значениям скоростей элемента поверх ности детали -относительно притира. Если частота изменения внешнего давления меньше значения f - ииакс fMHH то увеличения ширины спектра частот не происходит, Наилучший результат может быть достигнут, если изменять давление с переменной часто той, причем наименьшее значение частоты (при достаточно большом ускорении относительного движения детали по притиру) выбирать из условия woikc MHHi макс мин (фиг. 2). Наибольшее значение частоты изменения давления определяется опытным путем, когда дальнейшее увеличение верхней границы частоты не приводит к существенному улучшеничастоты поверхности обрабатываемой детали.. На развитие нормальных к поверхности детали микротреищи разрушения при обработке хрупких материалов определякндее значение оказывает низк частотная часть спектра от О до 30 Г Поэтому при черновой доводке, наряду с увели еннем ширины высокочастотной части спектра силы абразив ного трения (давления), создают регулярную низкочастотную составляющую с частотой 0,2 - 30 Гц (см. фиг.З) в зависимости от материала детали и качества поверхности после технологической операции, предществукидей про цессу абразивной доводки. При чистовой доводке для получения минимального дефектного слоя работают вне области частот от О до 30 Гц, т.е. в этой области стабилизируют силу абразивного трения (давления) . Система управления давлением, реализующая предлагаемый способ абразивной доводки (см. фиг. 4), имеет доводочный станок 1 с установленным на нем Датчиков 2 силы абразивного трения, выход Ьоследнего через усилитель 3 соединен со схемой 4 стабилизации, которая, в cBOfo очередь, связана через блок 5 .коммутации со схемой 6 управления давлением. Со входом блока 5 коммутации также связан выход генератора 7 импульсов и выход датчика 8 времени. Второй вход схемы управления давлением связан с выходом генератора 9 импульсов, вход которого, в свою очередь, связан с выходом генератора 10 пилообразного напряжения. Система управления работает следующим образом. Пилообразное напряжение, вьвдаваемое генератором 10 пилы, непрерывно изменяет частоту генератора 9 импульсов от f до f, где f и f - наименьшее ii наибольшее значения частоты генератора, определяемые начальным и конечным значением напряжения пилы. Напряжение переменной частоты поступает на схему б управления давлением, которая осуществляет изменение давления с такой же частотой о При черновой доводке на схему 6 управления давлением через блок 5 коммутации поступают также импульсы постоянной частоты от генератора 7 импульсов . При чистовой доводке через блок 5 коммутации на схему б управления подается сигнал управления от схемы 4 стабилизации, вырабатываемый на основании сравнения сигнала от датчика 2 силы абразивного трения, усиленного усилителем 3,. и постоянного напряжения установки уровня давления, устанавливаемого в стабилизаторе 4. Блок 5 коммутации управляется датчиком 8 времени. Предлагаемый способ позволяет повысить йроизводительность и качество доводки деталей. Формула изобретения 1. Способ абразивной доводки деталей, при котором изменяют внешнее давление, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, ос ществляют плавное качание изменения внешнего давления. 2. Способ по П.1, отличают и и с я тем, что, нижняя границ частоты внешнего давления определяется из условия-: МСТКС (ЛММ МИИ ОС где V aiij; максимальное и мини мальное значения скорости движения любого участка детали по притиру соответственно;а - зернистость абразива;к - коэффициент пропорциональности. 3.Способ по п.1 и 2, отличающийся тем, что при черновой доводке дополнительно изменяют внешнее давление с постоянной частотой f, при этом f « f мин 4.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что чистовую доводку осуществляют вне области частот от О до 30 Гц. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 138155, кл. В 24 В 1/00, 1961.

-.Р./,

.4

fi

il

0 f)/I

Т V;r

Ч

Y/х

/0-/I/о/-/

ftnin-ft w /MWMr ftmn-ff

Aww/иКсfMtne fi