способ формирования аксиально смещенного рабочего слоя фасонного полировального круга сверхзвуковой струей жидкости

Формула изобретения

Способ формирования аксиально смещенного рабочего слоя полировального круга, при котором абразивную шкурку раскраивают по замкнутому контуру, отличающийся тем, что абразивную шкурку укладывают рабочей поверхностью вверх и раскраивают сверхзвуковой струей жидкости, которую подают из сопловой головки вертикально вниз по направлению к рабочей поверхности шкурки с рабочими параметрами, обеспечивающими ее полное прорезание, при этом сопловую головку перемещают по замкнутому контуру, состоящему из четырех участков, на первом из которых траекторию движения сопловой головки задают соотношениями





где X, Y - текущие координаты соответственно поперечной и продольной подач сопловой головки;

- угол наклона оси аксиально смещенного рабочего слоя полировального круга относительно оси его вращения;

L - длина окружности поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения,

причем на втором участке сопловую головку перемещают прямолинейно в направлении продольной подачи на величину длины Н, определяемую соотношением



где В - общая рабочая высота полировального круга;

- конструкторский припуск на высоту рабочего слоя для крепления абразивной шкурки;

D - диаметр поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения,

а на третьем и четвертом участках для достижения замкнутости контура сопловую головку перемещают по траекториям, эквидистантным траекториям соответственно на первом и втором участках, но в противопложном направлении, после чего прямолинейные участки раскроенного контура абразивной шкуры совмещают и скрепляют.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам формирования полировальных кругов.

Известен способ формирования шлифовального круга, в котором правящему инструменту сообщают продольную подачу вдоль образующей круга и радиальную подачу, а также берут дополнительный правящий инструмент и располагают его оппозитно первому со стороны другого торца круга, при этом на правящие инструменты накладывают возвратно-поступательные колебания вдоль направления продольной подачи (см. RU 2076036 B 24 B 53/04, 1997).

Недостатком этого технического решения является низкая стойкость правящих инструментов из-за возникновения ударных нагрузок при работе в момент формирования торцовых поверхностей фасонного шлифовального круга.

В качестве прототипа выбран способ формирования абразивного инструмента, состоящего из гибких дисков эллипсной формы, которые вырублены из листового абразивного материала, например из абразивной шкурки (см. SU 1511100, B 24 D 13/08, 1989).

Недостатком данного технического решения является накопленная погрешность формы и разбалансировка сборного абразивного инструмента, т.к. при вырубке однослойного материала ось посадочного отверстия перпендикулярна торцовой поверхности, тогда как в сборном абразивном инструменте его торцовая поверхность наклонена к оси вращения.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества и производительности полирования за счет применения инструмента с рабочим слоем, обеспечивающим формирование микрорельефа обрабатываемой поверхности согласно принципу неповторяемости следа.

Это достигается тем, что в способе формирования аксиально смещенного рабочего слоя полировального круга абразивную шкурку укладывают рабочей поверхностью вверх и раскраивают сверхзвуковой струей жидкости, которую подают из сопловой головки вертикально вниз по направлению к рабочей поверхности шкурки с рабочими параметрами, обеспечивающими ее полное прорезание, при этом сопловую головку перемещают по замкнутому контуру, состоящему из четырех участков, на первом из которых траекторию движения сопловой головки задают соотношениями:





где

X, Y - текущие координаты, соответственно, поперечной и продольной подач сопловой головки;

- угол наклона оси аксиально смещенного рабочего слоя полировального круга относительно оси его вращения;

L - длина окружности поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения,

причем на втором участке сопловую головку перемещают прямолинейно в направлении продольной подачи на величину длины H, определяемую соотношением:



где

B - общая рабочая высота полировального круга;

- конструкторский припуск на высоту рабочего слоя для крепления абразивной шкурки;

D - диаметр поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения,

а на третьем и четвертом участках для достижения замкнутости контура сопловую головку перемещают по траекториям, эквидистантным траекториям, соответственно, на первом и втором участках, но в противоположном направлении, после чего прямолинейные участки раскроенного контура абразивной шкурки совмещают и скрепляют.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена схема раскроя настила абразивной шкурки по предложенному способу. На фиг. 2 показан сформированный фасонный полировальный круг.

До начала формирования производят настилание нескольких слоев абразивной шкурки 1 (фиг. 1) на специальный раскройный стол 2, причем шкурку 1 укладывают так, чтобы рабочая поверхность была направлена вверх. Формирование аксиально смещенного рабочего слоя фасонного полировального круга производят путем раскроя по замкнутому контуру настила абразивной шкурки 1 при подаче сверхзвуковой струи жидкости 3 вертикально вниз с рабочими параметрами, обеспечивающими полное прорезание настила 1.

Подачу сверхзвуковой струи жидкости 3 осуществляют из специальной сопловой головки 4, обеспечивающей наилучшие условия истечения жидкости 3 с точки зрения обрабатываемости резанием абразивной шкурки 1.

Раскрой производят по четырем участкам А-Б-В-Г, представляющим замкнутый контур.

Раскрой участка А-Б производят в координатной плоскости, одновременно перемещая сопловую головку 4 по направлению поперечной и продольной подачи, причем траектория движения сопловой головки 4 описывается уравнениями:





где

X, Y - текущие координаты, соответственно, поперечной и продольной подачи сопловой головки;

- угол наклона оси аксиально смещенного рабочего слоя полировального круга относительно оси его вращения;

L - длина окружности поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения.

Раскрой прямолинейного участка Б-В производят по направлению продольной подачи, причем длина участка определяется по формуле:



где

B - общая рабочая высота полировального круга;

- конструкторский припуск на высоту рабочего слоя для крепления абразивной шкурки;

D - диаметр поверхности рабочего слоя полировального круга в сечении, поперечном оси его вращения;

Затем производят раскрой настила 1 соответственно по участкам В-Г и Г-А при перемещении сопловой головки 4 по траекториям, эквидистантным соответственно первому (А-Б) и второму (Б-В) участкам с противоположным направлением векторов рабочих подач по достижении замкнутости контура в точке А, после чего подачу сверхзвуковой струи жидкости 3 и движение сопловой головкой 4 прекращают.

Формирование фасонного полировального круга 5 (фиг. 2) осуществляется следующим образом. Аксиально смещенный рабочий слой 6 получают путем совмещения и скрепления известными способами прямолинейных участков А-Г и Б-В раскроенного контура однослойной абразивной шкурки (фиг. 1). Затем рабочий абразивный слой 2 (фиг. 2) надевают и крепят на специальном корпусе 7, полученным, например, с помощью литья.

Пример. Производили формирование аксиально смещенного рабочего слоя с углом наклона = 75^o фасонного полировального круга (диаметр D = 80 мм, ширина B = 80 мм) из абразивной шкурки по ГОСТ 13344-79. Для этого настил из 15 слоев абразивной шкурки раскраивали по замкнутому контуру, состоящему из четырех участков, с помощью инструмента, представляющего собой сверхзвуковую струю жидкости (вода с добавлением специального полимерного порошка), истекающую из специальной сопловой головки со следующими параметрами: давление струи P = 400 МПа, диаметр струи d = 0,15 мм, расстояние от сопла до материала k = 5 мм. Раскрой настила по первому участку производили по следующим траекториям:







Y = 0,17(251,33 - X),

где

125,67 X 251,33 мм.

Затем производили раскрой по второму участку по ходу поперечной подачи на величину длины, определяемой по формуле:



= 10 мм,

тогда имеем H = 68,56 мм.

Для раскроя третьего и второго участка сопловую головку перемещали по траекториям, эквидистантным соответственно первому и второму участкам с противоположным направлением векторов рабочих подач по достижении замкнутости контура, после чего подачу сверхзвуковой струи жидкости и движение сопловой головки прекращали.