Способ шаржирования поверхностей Советский патент 1981 года по МПК B24B37/00 B24B1/00 

1

Изобретение относится к изготовлению шаржированных поверхностей абразивных инструментов и может быть использовано при доводке притирами различных материалов.

Известен способ создания шаржированной поверхности инструментов посредством закрепления абразивных частиц гальванически осаждаемым металлом ,

Основными недостатками абразивногальванических покрытий, полученных этим способом, является слабоэ удержание абразивных частиц, обусловленное сопротивлением осажденного металл а деформации и срезу при .повороте абразивных частиц. Как правило, в эти покрытиях применяют никель, которому присущи низкие значения этих характе.ристик. При давлении выше 10-Т5 кгс/см наблюдается интенсивное выпадение абразивных частиц из абразивно-гальванических покрытий, и всл.едствие этого, чистота обработанной поверхности и СТОЙКОСТЬ инструмента снижает ся, а износ пары трения резко увеличивается. Кроме того, имеет место значительная разновысотность абразивных частиц на поверхности покрытия, и вследствие этого,а также вследствие.

недостаточной для окончательной доводки плоскостности инструмента инструменты с абразивно-гальваническими покрытиями, в основном, применяются на предварительных операциях. В результате этого возникает необходимость в дополнительной операции притупления вершин абразивных частиц с це.чью получения износостойких поверхностей. Притупление вершин-, как правило, сопровождается существенной потерей абразивных частиц из покрытия.

Известен способ закрепления абразива в поверхностном слое инструмента (притира) путем внедрения абразивных частиц кристаллом алмаза, совер шающим колебательные перемещения по шаржируемому металлу под постоянной : нагрузкой 2.

Недостатком известного способа шаржирования является низкая износостойкость шаржированной поверхности вследствие того, что интенсивность дробления абразивных зерен под действием высоких контактных напряжений (фактическая площадь контакта кристаллов алмаза очень мала, так как алмаз практически не обладает пластичностью) , а также из-за одностороннего контактирования абразивных зерен с шаржируемым металлом, так как с другой стороны каждого зерна имеет ся риска, образующаяся при этом способе шаржирования. Поверхности, шаржированные при скольжении под постоянным давлением, допускают касательные усилия только в одном направлении. При воздействии на поверхность (абразивнью зерна) в про тивоположном направлении наблюдается интенсивное вырывание абразивных зерен. Цель изобретения - увеличение износостойкости йоверхности при по-. вышении производительности процзсса. Поставленная цель достигается тем что в способе, включающем внедрение частиц в шаржируемую поверхность инструментом, предлагается осуществлят внедрение абразивных частиц путем на ложения на инструмент колебаний, на.правленных перпендикулярно к шаржируемой поверхности, частота которых удовлетворяет зависимости где К- относительная величина характеризующая длитель ность роздействия нагрузки (Трц) на абразивные зерна за одно колебание в долях от периода колебаний (Т); V - скорость движения подачи инструмента относительно шаржируемой поверхности;С -допускаемое взаимное смещение инструмента и шаржируемой поверхности за время одного колебания . Величина К является в значительно мере характеристикой вибратора. Значения ее располагаются в диапазоне 0 К 0,1 Допустимая величина взаимного сме щения С зависит от зернистости абразивных зерен и твердости шаржируемого материала. Прк шаржировании абразивных частиц зернистостью менее 10 мкм в материал, твердость которого Н Re 60, С 0,2-1,0 мкм, при шаржированиичугуна и стали твердостью НВ 170-250, С. - 1-3 мкм, а в случае шаржирования материалов твердостью НВ 100, С 3-5 мкм. Соблюдение приведенного выше ограничения Л) 2 в случае шаржирования с подачей подавля}ацее большинство шаржируемых деталей шаржируется с подачей, так как размеры их значительно больше размеров инструмента для шаржирования) является необходимым условием обеспечения увеличения ИЗНОСОСТОЙКОСТИ шаржированных поверхностей за счет лучшего закрепления абразивных зерен в шаржируемом материале, так как при этом условии исключается образование рисок и свободных полостей, граничащих с внедренными зернами и ослабляю-щих их удержание. Полости, размеры которых ограничиваются величиной С, заполняются абразивным зерном при его повороте под воздействием больиюго числа ударов, приходящихся на него. Бели частота колебаний меньше -jf , то при шаржировании образуются полости (углубления) рядом с внедренными зернами и износостойкость поверхности резко снижается, особенно при использовании покрытий на притирах и деталях, двигающихся возвратно-поступательно. Поскольку шаржирование предлагаемым способом осуществляется под действием большого числа колебаний (ударов) , величина ударной нагрузки на абразивные зерна выбирается значительно меньше их прочности, меньше, чем при шаржировании известным способом, и в связи с этим дробление абразивных зерен по сравнению с тем способом уменьшается, а износостойкость шаржированной поверхности за счет зтого увеличивается. Шаржирование предлагаемым способом возможно с помощью электромагнитных центробежных, эксцентриковых и других вибраторов. Притиры и детали малых размеров шаржируются в упор, без подачи. В этом случае колебания передаются на шаржируемый притир или деталь посредством ударника, соединенного с якорем Вибратора или его концентратором. Соединения ударника (бойка) с шаржируемлм предметом должно б,ыть жестким, обеспечивать самоустановку предмета шаржируемой поверхностью по поверхности пластинки или плиты, на которую при шаржировании подается абразивная паста или суспензия и которая, в этом случае выполняет роль инструмента. Материал инструмента выбирается в зависимости от объекта шаржирования. При шаржировании чугунных притиров применяется- инструмент из стали твердостью HRc 25-45, а при шаржировании детгшей машин и приборов употребляется инструмент из твердого сплава (Т15К6, ВК20). Частота колебаний при шаржировании в упор устанавливается из соображений обеспечения высокой производительности процесса. Шаржирование с частотой колебаний 2 Гц обеспечивает производительность, равную известному способу шаржирования. При меньшей частоте производительность процесса ниже. Шаржирование малогабаритных предметов с подачей позволяет увеличить