способ полирования плоских поверхностей деталей

Формула изобретения

Способ полирования плоских поверхностей деталей, при котором вращающемуся лепестковому кругу и детали сообщают относительные перемещения в присутствии смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), отличающийся тем, что СОТС жестко связывают с лепестками круга, а деталь нагревают выше температуры плавления СОТС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механообработке и может быть использовано при полировании лепестковыми кругами.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении качества плоских поверхностей деталей после их полирования лепестковыми кругами.

Известен способ полирования заготовок (деталей) лепестковыми кругами [1] , в соответствии с которым инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют, разворачивая их под углом к оси вращения инструмента.

Недостатком описанного аналога является воздействие касательной составляющей силы резания на единичный лепесток, отгибающей его в сторону. При этом лепестки могут отрываться от ступицы, объем ткани и аппретирующего клеевого вещества претерпевает упруго-пластические деформации, ослабляя связь абразивных зерен (а. з) с основой и приводя к их интенсивному выкрашиванию. Подвод смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) затруднен вследствие интенсивных воздушных потоков, действующих при вращении лепесткового круга. Вышеперечисленные причины обуславливают снижение качественных характеристик поверхностей заготовок обработанных лепестковыми кругами.

Известен также способ полирования деталей лепестковыми кругами [2], в соответствии с которым инструменту сообщают вращение, а лепестки в зоне резания деформируют потоком воздуха или жидкости, который направляют на рабочую поверхность лепестков.

Недостатками этого аналога являются необходимость применения сложной дорогостоящей оснастки для подачи СОТС в зону резания и неоднородность качественных характеристик обработанных поверхностей.

Указанные недостатки обусловлены тем, что подаваемое в зону резания СОТС должно преодолеть интенсивные воздушные потоки, генерируемые вращающиеся лепестковым кругом. При этом интенсивность подвода СОТС к различным точкам рабочей поверхности круга и, следовательно, деформация лепестков изменяются в зависимости от расположения относительно торцовой поверхности круга. На участках лепестка, близких к торцевой поверхности круга, поток воздуха или жидкости, направленный из сопла, оказывает более сильное воздействие на процесс деформирования лепестка и нанесения на него СОТС, чем на участках, близких к его середине, так как интенсивность воздушных потоков относительно поверхностей инструмента существенно различна.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ полирования плоских поверхностей деталей [3], в соответствии с которым вращающемуся лепестковому кругу и заготовке сообщают относительные перемещения и осуществляют деформацию лепестков круга перед зоной обработки с помощью СОТС, причем контейнер с СОТС жестко связывают заготовкой и располагают СОТС на одном уровне с обрабатываемой поверхностью.

У прототипа и предлагаемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Вращающемуся лепестковому кругу и заготовке сообщают относительные перемещения и осуществляют деформацию лепестков круга с помощью СОТС.

Недостатком прототипа является то, что с удалением участка обрабатываемой поверхности от резервуара с СОТС ухудшаются условия контакта лепестков круга с материалом детали, что приводит к снижению качества полирования.

Указанный недостаток обусловлен тем, что СОТС расположена перед деталью на одном уровне с обрабатываемой поверхностью. Лепестки круга деформируются и покрываются слоем СОТС лишь перед деталью. При многократных контактах с обрабатываемым материалом в процессе полирования слой СОТС на поверхности лепестков расходуется, но не восстанавливается.

Задача изобретения - повышение качества плоских поверхностей деталей при полировании лепестковыми кругами.

Для достижения поставленной задачи предлагаемое изобретение "Способ полирования плоских поверхностей деталей" содержит следующие, выраженные определенными понятиями, существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной задачи. Вращающемуся лепестковому кругу и детали сообщают относительные перемещения, осуществляют деформацию лепестков круга с помощью СОТС. СОТС предварительно наносят на поверхность лепестков и жестко связывают с лепестковым кругом. Деталь нагревают выше температуры плавления СОТС. Лепестки, покрытые СОТС, контактируя с поверхностью детали, деформируются. При этом СОТС расплавляется, обеспечивая однородные, благоприятные условия полирования для всех участков обрабатываемой поверхности.

По отношению к прототипу у предлагаемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. СОТС жестко связывают с лепестковым кругом, а деталь нагревают выше температуры плавления СОТС.

Между отличительными признаками и задачей изобретения существует следующая причинно-следственная связь. СОТС, жестко связанная с лепестковым кругом, обеспечивает наличие защитного слоя среды в зоне контакта круга с деталью на любом участке обрабатываемой поверхности. Нагрев детали выше температуры плавления СОТС способствует ускоренному расплавлению СОТС на поверхности лепестков при полировании поверхности и улучшении однородности условий контакта абразивных зерен с обрабатываемым материалом, что в совокупности обеспечивает повышение качества плоских поверхностей деталей машин.

По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность предлагаемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению автора сущность предлагаемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличаются от прототипа предлагаемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована при полировании плоских поверхностей деталей лепестковыми кругами с получением технического результата, заключающегося в уменьшении шероховатости технического результата, заключающегося в уменьшении поставленной задачи - повышение качества плоских поверхностей деталей, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема осуществления способа полирования.

Лепестковому кругу 1, на лепестки которого наносят слой 2 СОТС и жестко закрепляют с ним, сообщают вращение. Деталь 3 нагревают выше температуры плавления СОТС и сообщают ей и кругу относительные перемещения. При контакте с деталью СОТС расплавляется, осуществляется деформирование лепестка и процесс полирования поверхности с расплавом СОТС в зоне обработки. В результате обеспечиваются благоприятные однородные условия полирования всех участков обрабатываемой поверхности и достижение улучшаемых качественных характеристик деталей машин.

Пример. Полирование осуществляли на станке ЗД710В. Лепестковый круг КЛ 200 х 32 х 32 14А6П СФЖА ГОСТ 22775-77 приводили во вращение с окружной скоростью 30 м/с. Лепестки круга предварительно импрегнировали 3%-ным раствором йода в расплавленном парафине, остужали на воздухе, жестко связывая СОТС с кругом. Заготовку из титанового сплава ВТ22 нагревали свыше 150^oC. Кругу и заготовке сообщали относительные перемещения при скорости подачи 5 м/мин. Варьировали величину радиальной деформации круга в интервале (0,5...2,5) мм.

Как показали сравнительные результаты способов полирования, представленных в таблице, использование предлагаемого способа обеспечивает повышение качества плоских поверхностей деталей, подвергаемых обработке лепестковыми кругами.