способ плоского шлифования
Классы МПК: | B24B7/02 с возвратно-поступательным движением рабочего стола B24D7/02 сплошные круги |
Автор(ы): | Степанов Ю.С., Афонасьев Б.И. |
Патентообладатель(и): | Орловский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-08-02 публикация патента:
10.05.2002 |
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при шлифовании труднообрабатываемых материалов, в частности, на плоскошлифовальных станках с ЧПУ, гибких производственных модулях для финишных операций. Способ включает сообщение двум шлифовальным кругам прямого профиля, установленным на коаксиальных валах, вращения в противоположных направлениях с равной частотой, а заготовке - возвратно-поступательного перемещения относительно кругов. Один из последних устанавливают на валу под углом
к плоскости, перпендикулярной оси вращения, для осцилляции рабочей поверхности круга. В этом круге возбуждают осевые вибрации, зависимые от параметра
, для чего его устанавливают на валу подвижно в осевом направлении с помощью гофрированного фланца. Использование изобретения ведет к повышению производительности обработки высокопрочных материалов при сохранении качества изделия и снижению энергозатрат на единицу объема снимаемого металла. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
Формула изобретения
Способ плоского шлифования, включающий сообщение двум шлифовальным кругам прямого профиля, установленным на коаксиальных валах, вращения в противоположных направлениях и движения подачи, а заготовке - возвратно-поступательного перемещения относительно кругов, отличающийся тем, что шлифовальные круги вращают с равной частотой вращения, а один из них устанавливают на валу под углом![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при шлифовании труднообрабатываемых материалов, в частности, на плоскошлифовальных станках, станках с ЧПУ, гибких производственных модулях для финишных операций. Известен способ многопроходного плоского шлифования на плоскошлифовальном станке с круглым столом и горизонтальным шпинделем [1]. На последний соосно с первым кругом и на расстоянии, равном диаметру стола, на котором закрепляются обрабатываемые заготовки, устанавливают второй абразивный круг с идентичными характеристиками и размерами. Недостатками известного способа являются сложность реализации его и дороговизна изготовления специального плоскошлифовального станка с круглым столом и горизонтальным шпинделем, имеющим возможность регулировки расстояния между кругами, сидящими на одном шпинделе. Кроме того, способ не эффективен и не обеспечивает возможность повышения интенсивности обработки и повышенного качества при шлифовании высокопрочных материалов и металлов с напыленными износостойкими покрытиями на основе оксидов, карбидов, нитридов и боридов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ плоского шлифования, при котором шлифовальному кругу сообщают вращение и движение подачи, а заготовке - возвратно-поступательное перемещение относительно круга, при этом берут второй шлифовальный круг, устанавливают его соосно первому со смещением вдоль оси и сообщают вращение в направлении, противоположном вращению первого [2]. Недостатками известного способа являются высокий температурный режим работы кругов при повышении интенсивности обработки, кроме того, способ малоэффективен и не обеспечивает возможность повышенного качества при шлифовании высокопрочных материалов и металлов, например, с напыленными износостойкими покрытиями на основе оксидов, карбидов, нитридов и боридов из-за появления прижогов и микротрещин на обрабатываемой поверхности и затрудненного попадания СОЖ в зону обработки, а также повышенный расход абразива. Задачей изобретения является повышение производительности обработки высокопрочных материалов при сохранении качества изделия и снижение энергозатрат на единицу объема снимаемого металла. Поставленная задача решается предлагаемым способом плоского шлифования, включающим сообщение двум шлифовальным кругам прямого профиля, установленным на коаксиальных валах, вращения в противоположных направлениях и движения подачи, а заготовке - возвратно-поступательное перемещение относительно кругов, при этом шлифовальные круги вращают с равной частотой вращения, а один из них устанавливают на валу под углом![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182050/176.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
Параметрические осевые вибрационные колебания, частота которых равна частоте вращения круга, накладываемые на первый шлифовальный круг, улучшают шероховатость обрабатываемой поверхности, уменьшают силу, необходимую на резание, и благоприятно воздействуют на процесс шлифования. Шлифовальный круг 2 устанавливают на полом валу 13 традиционно (фиг.3). Благодаря такой конструкции и установке первого круга зона резания его будет осциллировать вдоль оси с наложением параметрических вибраций при равной частоте вращения инструментов в противоположных направлениях. В результате осцилляции зоны резания с наложением параметрических вибраций и противоположной направленности вращения кругов гарантируется бесприжоговость обработки, улучшение качества обрабатываемой поверхности, что позволяет интенсифицировать процесс шлифования. Кроме того, повышается эффективность абразивной обработки благодаря знакопеременным деформациям срезаемого слоя заготовки за счет автоматического изменения направления вращения абразивных зерен шлифовальных кругов. Последующий шлифовальный круг, идущий за предыдущим, автоматически создает знакопеременные деформации сдвига в поверхностном слое заготовки и постоянно осуществляет резание против направления векторов текстуры срезаемого слоя предыдущим кругом. В результате уменьшается сила резания и появляется возможность повышения производительности. Предлагаемый способ плоского шлифования особенно эффективен при глубинном шлифовании, когда впереди идущий круг, установленный под углом, снимает основную величину припуска с использованием эффекта осцилляции с наложением параметрических вибраций, а второй - калибрует, зачищает и окончательно профилирует обрабатываемую поверхность. Пример. На модернизированном плоскошлифовальном станке с прямоугольным столом мод. 3Б722 шлифуется плоская поверхность каретки шириной В=110 мм и длиной 1=280 мм; высота каретки h1=20-0,03мм. Шероховатость поверхности Ra= 0,63 мкм. Припуск на сторону h=0,3 мм. Материал заготовки - сталь 45, закаленная, твердостью HRC 45. На магнитном столе станка установлено шесть заготовок (в два ряда, по три заготовки в каждом). Способ реализуется на модернизированном плоскошлифовальном станке с дополнительным приводом и измененным шпиндельным узлом. 1. Выбираем шлифовальный круг - ПП24А16ПСМ27К1А 35 м/с. У станка мод. 3Б722 Dк=450 мм ширину (высоту) принимаем Вк=30 мм. Угол наклона первого шлифовального круга принимаем из расчета величины амплитуды осцилляции, равной половине высоты круга, т.е. 15 мм. Тогда
tg
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182050/176.gif)
Первый круг устанавливаем (фиг.3) под углом
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182050/176.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182002/945.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182050/176.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
Тм= НLhК/(1000 vдstm)= 305
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ плоского шлифования, патент № 2182068](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
1. Костин Н. В., Костин А.Н. Автоматизированное обеспечение знакопеременных деформаций в срезаемом слое при шлифовании //Станки и инструменты. - 1990. - 5. - С.19-20. 2. А. с. СССР 1796414, МКИ В 24 В 1/00, Опуб. 23.02.93. Бюл. 7 - прототип.
Класс B24B7/02 с возвратно-поступательным движением рабочего стола
способ колебательного шлифования - патент 2452602 (10.06.2012) | ![]() |
способ плоского виброшлифования - патент 2449875 (10.05.2012) | ![]() |
устройство для плоского виброшлифования - патент 2449874 (10.05.2012) | ![]() |
устройство для вибрационного плоского шлифования - патент 2449873 (10.05.2012) | ![]() |
колебательно-импульсное устройство плоского шлифования - патент 2449872 (10.05.2012) | ![]() |
способ вибрационного плоского шлифования - патент 2449871 (10.05.2012) | ![]() |
способ шлифования плоских поверхностей - патент 2192952 (20.11.2002) | |
способ шлифования плоских поверхностей - патент 2191672 (27.10.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2182071 (10.05.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2182070 (10.05.2002) |
инструмент для изготовления деталей из композитных материалов - патент 2420393 (10.06.2011) | |
шлифовальный круг для плоского торцового шлифования - патент 2279969 (20.07.2006) | |
шлифовальный круг для плоского торцового шлифования - патент 2279968 (20.07.2006) | |
способ плоского шлифования - патент 2182071 (10.05.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2182070 (10.05.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2182069 (10.05.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2182067 (10.05.2002) | |
способ плоского шлифования - патент 2163186 (20.02.2001) | |
способ плоского шлифования - патент 2162400 (27.01.2001) | |
абразивный инструмент для плоского торцового шлифования - патент 2154568 (20.08.2000) |