способ двустороннего торцового шлифования
Классы МПК: | B24B7/17 для одновременного шлифования противоположных и параллельных торцевых поверхностей, например двухдисковые шлифовальные станки |
Автор(ы): | Савинская В.Г., Сарайкин А.М., Николаенко А.А., Лебедев Г.В. |
Патентообладатель(и): | Челябинский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-07-06 публикация патента:
20.01.1997 |
Использование: при механической обработке металлов и сплавов, преимущественно при торцовом двустороннем шлифовании дисковых заготовок с центральным отверстием. Сущность: способ предусматривает шлифование кругами с концентричными переменного шага канавками. Для исключения зоны повышенного засаливания в области сближения центров заготовки и круга при их относительном перемещении режим обработки выбирается из условия оптимального времени контакта зерен круга с обрабатываемым металлом. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Способ двустороннего торцевого шлифования преимущественно дисковых заготовок с центральным отверстием, при котором их перемещают в диаметральном направлении между двумя вращающимися абразивными кругами с концентрично расположенными абразивными и безабразивными зонами, отличающийся тем, что безабразивные зоны на торцах кругов образуют канавками переменного шага, при этом продольную подачу заготовок определяют по формулеV3 3n(B b)/2,
где V3 продольная подача заготовок, м/с;
n частота вращения круга, с-1;
В ширина дисковой заготовки, м;
b ширина канавки на торце круга, м.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к механической обработке и может быть использовано при торцевом шлифовании различных материалов, преимущественно при двустороннем шлифовании дисковых кольцевых заготовок. Известен способ [1] по которому шлифование осуществляется кругом с наклонными относительно оси инструмента канавками с подачей СОЖ в зону резания. Основным недостатком этого способа является невозможность использования прерывистой рабочей поверхности инструмента в качестве направляющей при двустороннем шлифовании. Известен способ [2] по которому детали перемещают вдоль оси шлифовального круга с заданной величиной продольной подачи и глубиной резания, позволяющих значительно снизить время контакта инструмента с заготовкой. Однако эти режимы не учитывают специфику технологии двустороннего шлифования. Ближайшим аналогом является способ [3] по которому обрабатываемое изделие перемещают вдоль торца абразивного инструмента, выполненного в виде двух соосно установленных кругов с различной режущей способностью, при этом скорость вращения внутреннего круга составляет 0,8.1,0 скорости наружного круга. Это позволяет снизить время контакта инструмента с заготовкой в области низких скоростей и устранить засаливание кругов. Однако для осуществления этого способа требуется специальное станочное оборудование. Изобретение решает задачу сокращения времени контакта круга с заготовкой в зоне повышенного засаливания за счет прерывистого резания и соответствующих расчетных режимов шлифования на используемом в настоящее время станочном оборудовании. Для этого при двустороннем торцовом шлифовании заготовок, преимущественно дисковых с центральным отверстием, их перемещают в диаметральном направлении между двумя вращающимися абразивными кругами с концентрично расположенными абразивными и безабразивными зонами, причем безабразивные зоны на торцах кругов образуют канавками переменного шага, а продольную подачу заготовок рассчитывают по формуле![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-2t.gif)
где Vs продольная подача заготовок, м/с;
n частота вращения круга, С-1;
B ширина дисковой заготовки, м;
b превышение ширины заготовки над шириной канавки на торце круга, м. Наличие канавок на рабочей поверхности круга позволит накапливать в их полости СОЖ, поступающую при поливе сверху и через центральное отверстие в круге за счет центробежных сил при вращении круга, а также продукты шлама и одновременно способствуют отводу шлама вместе с частью использованной СОЖ. При черновом двустороннем шлифовании с большими съемами металла и соответственно с большим расходом абразивного материала рабочая поверхность круга должна предусматривать определенные "карманы" для отходов круга и металла, которые из-за плотного контакта заготовки с инструментом не удаляются из зоны резания, а размазываются на поверхности круга, засаливая его. На примере обработки дисков трения типоразмера 380х310х7 определен объем металла и абразива, снимаемого при резании. При скорости движения подачи Vs 0,133 м/с и глубине резания t 0,05; 0,1; 0,15 мм удельный съем металла Qм и удельный расход абразива Qa составляют соответственно
Qм1=0,66 см3/с=5,1 г/с Qa1=1 г/с
Qм2=1,3 см3/c=10 г/c Qa2=2 г/с
Qм3=1,96 см3/c=15 г/с Qa3=3 г/c
Объем канавки по мере износа круга меняется (т.к. уменьшается h глубина канавки), поэтому рассчитаем среднюю величину объема при h 30 мм. Для зоны повышенного засаливания объем канавки
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-3t.gif)
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-4t.gif)
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071006/183.gif)
и от величины скорости подачи Vs, м/с. Таким образом, i=B:(Vs/n), т.е. если величина отношения Vs/n это путь, пройденный зерном за 1 оборот, то необходимо, чтобы путь, который зерно находится в контакте, составил третью часть этого отношения
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-5t.gif)
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-6t.gif)
![способ двустороннего торцового шлифования, патент № 2071901](/images/patents/401/2071901/2071901-7t.gif)
Cпособ двустороннего торцового шлифования испытан в производственных условиях. Результаты испытаний показали, что брак по прижогу и короблению дисков снизился с 3.15% до 0,8.0,9% увеличилась стойкость кругов в 2 раза. Способ значительно снижает засаливаемость рабочей поверхности кругов, улучшает условия отвода шлама из зоны резания, улучшает качество обработанной поверхности.
Класс B24B7/17 для одновременного шлифования противоположных и параллельных торцевых поверхностей, например двухдисковые шлифовальные станки