Способ правки шлифовального круга с прерывистой рабочей поверхностью - SU1256938A1
Код документа: SU1256938A1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из труднообрабатываемых материалов.
Цель изобретения - сокращение расхода массы круга при правке за счет учета особенностей характера и скорости износа выступов на его рабо чей поверхности.
На фиг.I показана схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 -. схема износа прерьгоистого круга; на фиг.3 - схема формообразования прерывистой рабочей поверхности при смещении фазы правки; на фиг.4 - схема изменения соотношения длины выступов и впадин.
Способ правки включает приемы синхронного с вращением круга периодического воздействия правящим плос ковергаинным инструментом на рабочую поверхность круга, установления минимального износа круга в диапазоне, определяемом зависимостью
(0,2 - 1,0)
t
Dh
где скорость сдвига фазы пе- риодического воздействия; 1 - линейная скорость износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов; t,h - соответственно шаг и высота выступов; D - диаметр круга,
и осуществление сдвига фазы периодического воздействия со скоростью, соответствующей минимальному износу круга.
Устройство для осуществления способа электрохимическим методом содержит правящий катода 1 ,рабочая поверхность которого эквидистантна относительно рабочей поверхности шлифовального круга 2. На рабочей поверхности катода 1 вьтолнены электропроводные полосы 3, соединенные параллельно. Электропроводные полосы 3 разделены электропроводными участками 4 и размещены одна от другой на расстоянии равном или краном шагу неровностей прерывистой поверхности круга 2, например алмазного . Электропроводные полосы 3 катода связаны с источником 5 питания через цепь 6 синхронизации,
15
569382
блок 7 сдвига.фазы и блок 8 управления длительностью импульса,
При работе устройства на электропроводные полосы 3 катода 1 подают импульсы, синхронные с вращением шлифовального круга 2. В зазор между катодом и шлифовальным кругом подают электролит. Формирование впадин на рабочей поверхности вьтолняются пу- .Q тем электрохимической правки, причем каждая из впадин последовательно размещается под всеми электропроводными полосами катода и ее формирование является результатом электрохимического воз действия всех полос 3.
Для осуществления предлагаемого способа определяют значение максимального линейного, износа f расчитывают необходимый сдвиг фазы прав- 2Q ки и устанавливают соответствующее смещение фазы импульса с помощью блока 7 сдвига фазы.
Направление принудительной миграции продольного профиля выбирает- 25 ся с учетом характера износа кругов с прерьгоистой рабочей поверхностью. При прерывистом шлифовании преобладающий износ происходит на фронтальных частях выступов и по их верши- ,- нам, т.е. в направлении, противоположном скорости резания (фиг,2), .что и определяет выбор направления принудительной миграции продольного профиля,
При определении требуемой интенсивности принудительной миграции продольного профиля неС бходимо учитывать скорость износа рабочей поверхности алмазного крут-а, высоту и шаг волнистости продольного профиля, характер износа выступов,
В общем случае требуемая скорость принудительной ьшграции продольного профиля определяется уравнением
35
40
45
-КГ- .
где К - коэффициент, учитывающий профиль и характер износа выступов;
У - линейная скорость износа рабочей поверхности круга по вергаинам выступов; ЦД - соответственно высота и шаг волнистости продольного профиля.
Для конкретных условий шлифования скорость принудительной миградни должна определяться в процессе экспериментальных исследований при оптимизации процесса по минимуму удельного расхода алмазных зерен. Однако, для реализации, процесса уп- равления миграцией продольного профиля необходимо определить порядок .значений - , который зависит от значения коэффициента К, учитывающего профиль и характер, износа вые ту- пов. Так как характер износа выступов зависит от ряда непредсказуемых факторов (например от жесткости элементов,, частоты и амплитуды вибраций и т.п.), целесообразно при практическом осуществлении способа определить даипазон значений этого коэффициента и конкретное значение сдвига фаз подобрать в пределах этого .диапазона.
Оценка величины коэффициента К произведена для случая, когда продольный профиль рабочей поверхности круга сформирован при подаче на электроды прямоугольных импульсов. За время t линейный износ выступов а.лмазного круга составляет величину jl -t, тогда .интенсивность электрохимческого формообразования должна быть смещена в продольном направлении на величршу V -Т . Из условия обеспечения постоянства положения задней части выступа, не участвующей в снятии обрабатываемого материала (фиг.З
%.
где о(. - угол наклона задней части выступа или передней боковой стороны впадины. Q Тогда для случая подачи прямоугольных импульсов
к 1, t ,
где 1,- - продольный размер задней
части выступа
lj, , если t AV/ p jg--U ,
дУкр ..50
е - шаг волнистости продольного профиля;
t- продолжительность импульсов ;
А - размер электропроводных 55 участков на рабочей поверхности катода; - скорость круга.
Мак симальное значение коэффициегг та К соответствует случаю, когда
&V.
КР
тогда К 0,5.
Так как, при значениях К О, I смещение фазы практически не воздействует на расход круга, диапазон значений коэффициента К принимается
К О, 1
0,5
, ю ( . 20
25 о .
35
Q 5
0
5
Коэффициент К показьшает, на какую часть шага волнистости необходимо осуществлять миграцию продольного профиля при износе рабочей поверхности круга на величину h.
Управление миграцией продольного профиля целесообразно производить путем изменения фазы Импульсов напряжения , подаваемых на электроды.
Управляющий параметр - скорость сдвига фазы импульсов dWdt, с управ- ляем1ым параметром - скоростью принудительной миграции продольного профиля V. связаны сЬотнощением
rriiq. о
d 2 . К У 2 dt D Dh
В связи с непредсказуемостью оптимального значения коэффициента К для каждого конкретного случая, необходимо при осуществлении п.редлага- емого способа, произвести, расчет скорости сдвига фазы при К 0,1 и при К 0,5, а затем, изменяя сдвиг фазы в пределах рассчитанного диапазона , выбрать о.птимальный сдвиг фазы по минимальному расходу круга.
При изменении режима шлифования предлагаемый способ может предусматривать изменение длительности импульсного воздействия на связку круга в соответствии с оптимальным для дан- .ного режима шлифования отношением длины впадины к длине выступов круга .
Вследствие того, что за время импульса ,круг перемещается в iioBo.e положение, длина впадины превьш1ает продольньй размер электропроводной полосы 3 катода и определяется формулой
где 1 - дли11а впадины;
д - длина инструмента (электро- проводной пластины); - длительность импульса;
- скорость круга.
Изменяя длительность импульса с помощью блока 8 упранления длительностью импульса, устанавливают длительность импульса, оптимальную для данного режима тлифования. Длины впадины выступов связаны с длитель- нс)стью импульса отношением
1ft,
-с- глг-
Ьп
длительность импульса; скорость круга; длина выступа; длина впадины; ш аг неровностей круга; продольный размер электропроводной полосы на рабочей части катода.
Приме р. Способ применяется для непрерьшной электрохимической правки алмазного круга А1ТП 250253 АСВ 100/80 MB 1-100% с прерьшистой рабочей поверхностью при шлифовании ножей к концевым фрезам,, оснащенным поликристаллами синтетических алмазов марки СКМ-Р. Шлифование производится по многопроходной схеме на плоскошлифовальном станке мод. ЗГ71, модернизированном для обеспечения предлагаемого способа. В качестве электролита применяется водный раствор NaNOj - 5%, NaNO - - 0,5%, тризтаноламин - 1%.
Обработка ножей производится на птэедварительном и окончательном режимах шлифования (табл.1).
Непрерывная электрохимическая прака алмазного круга в процессе шлифо- вания производится электродом-инструментом , имеющим на рабочей поверхности поперечные токопроводные полосы с .предельной длиной Л м. Шаг между токопроводными полосами соответствует шагу неровностей рабочей поверхности круга t 13,09 х X Ю м. Цепь 6 синхронизации обеспечивает формирование 60 пар выступов и впадин на рабочей поверхности круга.
При предварительном шлифовании обеспечивается оптимальное для данного режима соотношение длины выступов к длине впадин 0,5. .,0,7 путем изменения длительности 1 мпульс ных воздействий, значение которых определяется по формуле
Т
bfi
5 где
t
t
/t.nьп
д скорость круга; шаг неровностей круга; отношение длины выступов к длине впадины; продольный размер элект- 0ропроводной полосы на рабочей части катода.
Определение необходимой скорости сдвига фазы непрерывной правки при предварительном .шлифовании осущест15 вляется в указанной последовательности: измеряется значение линейной скорости износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов при правке без сдвига фазы импульсных воз20 действий, у 4, , м/с; определяется диапазон изменения скорости сдвига фазы приложения импульсных воздействий по формуле
25
lif К 1 dr . Dh
где - скорость сдвига фазы;.
t - шаг- неровностей круга;
h - высота неровностей круга;
Р - диаметр круга;
К 0,1...О,5 - коэффициент, осуществляется непрерьгоная правка круга в процессе шлифования с изменением смещения фазы импульс -5Ь х воздействий в пределах полученного диапазона
4«1C рад/с (резуль5
таты приведены в табл.2,в качестве рабочей скорости сдвига фазы выбрана скорость, обеспечивающая наименьшую интенсивность износа круга, а следовательно , и удельный расход алмазов круга ( . , 1 0,72... О,73 мг/мм).
При изменении режима шлифования с предварительного на окончательной обеспечивается оптимальное для данного режима соотношение длины выступов к длине впадин 1,2.,, 1,0 путем измеяения длительности импульсных .воздействий.
Определение необходимой скорости сдвига фазы непрерьгоной правки при окончательном шлифовании осущестьля- ется в той же послеДователь.ности, что и для чернового шлифования: измеряется значение линейной скорости износа рабочей поверхности круга по вершинам выступов при правке без смещения фазы импульсных воздействий, 5, , м/с; определяется диапазон изменения скорости сдвига фазы Приложения импульсных воздействий; осуществляется непрерывная правка круга в процессе шлифования с изменением скорости смещения фазы импульсных воздействий в пределах полученного диапазона 2, ... 1,2 X 10 рад/с (результаты приведены в табл.З), в Ka4iecTBe рабочей скорости сдвига фазы выбрана скорость, обеспечивающая наименьшую интенсивность износа круга, а следовательно, и удельный расход алмазов круга ( У 3,2 in V - 0,93 мг/мм). Анализ результатов испытаний (та,бл.2 и 3) показьгаает, что наименьТ а б л и ц а 2
.Влияние скорости сдвига фазы импульсов на выходные показатели предварительного шлифования
гаие значения величин интейсивности износа Y и удельного расхода алмазов круга j находятся в указанном интервале значений скорости сдвига фазы импульсов.
При изменении скорости сдвига фазы импульсов в большую или меньшую сторону от границ указанного интервала , происходит значительный рост интенсивности износа и удельного расхода алмазов круга. Таким образом, интервал значений коэффициента К - 0,1 ... 0,5 определяет диапазон
изменения скорости сдвига фазы при- пожения импульсных воздействий, а изменение, длительности импульса . обеспечивает требуемое отношение длины выступов к длине впадин
на рабочей поверхности кру - га. .
1,9.10
2,2.10
-5
2,410
-3
1256938
12
Продолжение табл-. 3 I
1,73 1,94 2,38
Реферат
Формула
