RU2014206C1 - Method for hydraulic rotary part working - Google Patents

Method for hydraulic rotary part working

Info

Publication number
RU2014206C1
RU2014206C1 SU5035957A RU2014206C1 RU 2014206 C1 RU2014206 C1 RU 2014206C1 SU 5035957 A SU5035957 A SU 5035957A RU 2014206 C1 RU2014206 C1 RU 2014206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
abrasive
chamber
nozzles
jets
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.Г. Одинцов
Э.А. Сунгатулин
В.Н. Дзегиленок
В.М. Кискин
Н.Н. Арсеньев
В.Э. Тябут
Original Assignee
Инженерный центр "Техпро"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Инженерный центр "Техпро" filed Critical Инженерный центр "Техпро"
Priority to SU5035957 priority Critical patent/RU2014206C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2014206C1 publication Critical patent/RU2014206C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: fluid-abrasive mass with workable parts positioned in a working chamber are periodically subjected to compressed air jets through forward and reverse direction nozzles. The air feed nozzles are circumferentially equidistant on the chamber bottom. The amount of abrasive, fluid and parts loaded into the chamber is determined from a mass ratio 1:2 - 3:1 - 1,5 respectively, the total amount of abrasive, fluid and parts by volume is set within 10-20% of the working chamber volume. The duration of the compressed air jet effect in the reverse direction is set to be within 10-80% of the effect duration in forward direction. The fluid-abrasive mass with the parts is subjected to compressed air jets equidistantly circumferentially fed by additional nozzles located in the central part of the chamber, the pressure of the air fed to the additional nozzles is lower than the air pressure in the main nozzles by a factor of 1.5-2. EFFECT: improved working intensity, uniformity and stability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к механообрабатывающему производству, в частности к отделочно-зачистной обработке (ОЗО) деталей в машиностроении (удаление заусенцев, скругление острых кромок, зачистка, подготовка под покрытия и др. ) и может быть использовано в механических, гальванических и других цехах машиностроительных (приборостроительных) предприятий для выполнения операций ОЗО. The invention relates to mechanical processing production, in particular to the finishing and cleaning treatment (OZO) of parts in mechanical engineering (deburring, rounding of sharp edges, stripping, preparation for coatings, etc.) and can be used in mechanical, galvanic and other machine-building (instrument-making) workshops ) enterprises to perform OZO operations.

Известны устройства, с помощью которых может быть реализована гидроротационная обработка. Known devices with which hydrotreatment processing can be implemented.

Однако, эти устройства не позволяют обеспечить достаточно высокую интенсивность обработки. However, these devices do not allow for a sufficiently high processing intensity.

Известна отделочная установка для гидроротационной обработки, в которой для повышения интенсивности обработки дополнительно используется вибрация. A known finishing installation for hydrotreatment treatment, in which vibration is additionally used to increase the processing intensity.

Это усложняет оборудование, снижает его надежность. Дополнительная вибрация при определенных условиях может ухудшить протекание процесса, так как нарушает формирование устойчивого рабочего состояния абразивно-жидкостной среды. This complicates the equipment, reduces its reliability. Additional vibration under certain conditions can worsen the process, as it violates the formation of a stable operating state of the abrasive-liquid medium.

Прототипом предлагаемого изобретения является, способ абразивной обработки деталей и устройство для его осуществления. По данному способу на абразивную массу с деталями воздействуют струями сжатого воздуха. Направление этих струй циклически изменяют прямое на обратное и наоборот. The prototype of the invention is a method of abrasive processing of parts and a device for its implementation. According to this method, the abrasive mass with parts is affected by jets of compressed air. The direction of these jets cyclically change the direct to the opposite and vice versa.

Однако, при реализации этого способа наблюдается образование застойных зон, зон с различной интенсивностью обработки и другие явления, снижающие его эффективность. Кроме того, в способе не определены оптимальные параметры процесса. However, when implementing this method, the formation of stagnant zones, zones with different processing intensities and other phenomena that reduce its effectiveness are observed. In addition, the method does not determine the optimal process parameters.

Цель изобретения - повышение интенсивности обработки путем создания наиболее благоприятных условий воздействия абразивной массы на обрабатываемую поверхность и обеспечение равномерности и стабильности обработки. The purpose of the invention is to increase the intensity of processing by creating the most favorable conditions for the impact of abrasive mass on the treated surface and ensuring uniformity and stability of processing.

Это достигается за счет того, что количество загружаемых в камеру абразивов, жидкости и деталей выбирают в соотношении по массе соответственно: 1: 2-3:1-1,5, при этом суммарное количество абразива, жидкости и деталей по объему устанавливают в пределах от 10% до 20% от объема рабочей камеры, а длительность воздействия струями сжатого воздуха в обратном направлении назначают в диапазоне 10-80% от длительности воздействия в прямом направлении, а также за счет того, что на жидкостно-абразивную массу с деталями воздействуют струями сжатого воздуха, подаваемого равномерно по окружности из дополнительных сопл, расположенных в центральной части камеры, при этом давление воздуха, подаваемого в дополнительные сопла, устанавливают в 1,5-2 раза меньше давления воздуха в основных соплах. This is achieved due to the fact that the number of abrasives, liquids and parts loaded into the chamber is selected in a ratio by weight, respectively: 1: 2-3: 1-1.5, while the total amount of abrasive, liquid and parts by volume is set in the range from 10% to 20% of the volume of the working chamber, and the duration of exposure to compressed air jets in the opposite direction is assigned in the range of 10-80% of the duration of exposure in the forward direction, and also due to the fact that the liquid-abrasive mass with parts is affected by compressed jets air feed uniformly around the circumference of the additional nozzles located in the central part of the chamber, while the pressure of the air supplied to the additional nozzles is set 1.5-2 times less than the air pressure in the main nozzles.

На фиг. 1 изображены зависимости интенсивности съема металла g от содержания в рабочей смеси количества абразива А, жидкости Ж и деталей Д; на фиг. 2 - зависимости интенсивности съема металла g от удельной загрузки камеры Vуд, от относительной продолжительности воздействия струй сжатого воздуха в обратном направлении tобр и от давления воздуха в дополнительных соплах Рдоп.In FIG. 1 shows the dependence of the removal rate of metal g on the content in the working mixture of the amount of abrasive A, liquid Zh and parts D; in FIG. 2 - dependences of the metal removal rate g on the specific loading of the chamber V beats , on the relative duration of the action of compressed air jets in the opposite direction t arr and on the air pressure in the additional nozzles P add .

Рабочая камера установки для гидроротационной обработки представляет собой емкость, образованную двумя усеченными конусами, соединенными большими основаниями. В днище камеры по окружности равнорасположены сопла для подачи струй сжатого воздуха, в результате создается сплошной поток жидкостной воздушно-абразивной смеси, обеспечивающей транспортирование деталей от струи к струе. Поскольку частицы абразива и детали различаются по плотности и по лобовому сопротивлению, они приобретают разные скорости. Совместное динамическое воздействие высокоскоростных воздушных и жидкостных потоков, несущих абразивные частицы, обеспечивает обработку и интенсивное перемешивание деталей. The working chamber of the installation for hydrotreatment processing is a container formed by two truncated cones connected by large bases. In the bottom of the chamber, nozzles for supplying compressed air jets are equally spaced around the circumference; as a result, a continuous stream of liquid air-abrasive mixture is created, which ensures transportation of parts from the jet to the jet. Since abrasive particles and parts differ in density and drag, they acquire different speeds. The combined dynamic effects of high-speed air and liquid flows carrying abrasive particles, provides processing and intensive mixing of parts.

В зонах среза сопл происходит эжекция абразива; непрерывное струйное течение воздуха предотвращает попадание абразивных частиц внутрь сопл, чем и обусловлена долговечность последних. Слой вращающейся жидкости предохраняет внутреннюю поверхность рабочей камеры от прямого воздействия воздушно-абразивных струй, препятствуя тем самым износу резиновой облицовки. In the nozzle exit zones, abrasive ejection occurs; continuous stream of air prevents the ingress of abrasive particles into the nozzles, which determines the durability of the latter. A layer of rotating fluid protects the inner surface of the working chamber from direct exposure to air-abrasive jets, thereby preventing the wear of the rubber lining.

Для обеспечения высокой интенсивности гидроротационной обработки в камере установки необходимо соблюдать определенные соотношения по массе между абразивом, жидкостью и обрабатываемыми деталями. Для выявления этого оптимального соотношения выполнены экспериментальные работы. Обрабатывались разнообразные по массе, конфигурации и размерам детали, изготовленные из различных материалов, при этом изменялась масса компонентов загрузки - абразива, жидкости и деталей. Интенсивность обработки определялись величиной удаляемого металла, измеряемой путем взвешивания деталей на специальных аналитических весах. В результате установлено (фиг. 1), что соотношение между массой абразива и жидкостью должна быть от 1:2 до 1:3. Относительное увеличение количества абразива до некоторого предела способствует повышению интенсивности обработки. Однако увеличение абразива сверх допустимого приводит к затуханию воздушных струй. Это обусловлено тем, что удельный вес абразива в 2-3 раза больше удельного веса жидкости, а сама структура абразивных частиц требует затрат значительной энергии для их "всплывания" и разгона. Как при сравнительно небольшом количестве абразива (недостаточное число режущих элементов), так и при увеличении его сверх допустимого (недостаточно энергии струй воздуха для разгона большого количества абразива) интенсивность обработки снижается. Объем жидкости должен быть минимальным, но необходимым для создания абразивно-жидкостной среды, которая равномерно охватывает и "обтекает" обрабатываемые детали. Увеличение относительного объема жидкости приводит к тому, что энергия струй воздуха работает как бы вхолостую, так как абразива в ней мало, полезная работа уменьшается. To ensure a high intensity of hydrotreatment treatment in the installation chamber, it is necessary to observe certain mass ratios between the abrasive, the liquid, and the workpieces. To identify this optimal ratio, experimental work was performed. Parts made of various materials, various in weight, configuration and size, were processed, and the mass of the loading components — abrasive, liquid, and parts — changed. The processing intensity was determined by the amount of metal removed, measured by weighing the parts on special analytical scales. As a result, it was established (Fig. 1) that the ratio between the mass of the abrasive and the liquid should be from 1: 2 to 1: 3. A relative increase in the amount of abrasive to a certain limit contributes to an increase in processing intensity. However, an increase in the abrasive beyond the permissible level results in attenuation of the air jets. This is due to the fact that the specific gravity of the abrasive is 2-3 times greater than the specific gravity of the liquid, and the very structure of the abrasive particles requires considerable energy to “float” and disperse. As with a relatively small amount of abrasive (insufficient number of cutting elements), and when it is increased above the permissible (insufficient energy of air jets to disperse a large amount of abrasive), the processing intensity decreases. The volume of liquid should be minimal, but necessary to create an abrasive-liquid medium that evenly covers and "flows around" the workpiece. An increase in the relative volume of the liquid leads to the fact that the energy of the air jets works as if idle, since there is little abrasive in it, useful work is reduced.

Объем загрузки обрабатываемых деталей играет большую роль в формировании эффективной обрабатывающей среды. Увеличение объема деталей до некоторого предела повышает интенсивность обработки, так как происходит активное взаимное воздействие деталей с окружающими их абразивными частицами. Предел относительного объема деталей определяется энергетическими возможностями воздушных струй и необходимым удельным количеством абразива, который приходится на каждую деталь и при котором происходит интенсивная обработка. Поэтому если партия обрабатываемых деталей в производственных условиях мала для оптимальной загрузки, то ее следует искусственно увеличить образцами деталей (балластом) для сохранения высокой интенсивности обработки. The loading volume of the machined parts plays a large role in the formation of an effective processing environment. An increase in the volume of parts to a certain limit increases the intensity of processing, since there is an active mutual influence of the parts with the abrasive particles surrounding them. The limit of the relative volume of parts is determined by the energy capabilities of the air jets and the required specific amount of abrasive that falls on each part and during which intensive processing takes place. Therefore, if the batch of workpieces in production conditions is small for optimal loading, then it should be artificially increased with samples of parts (ballast) to maintain a high processing intensity.

В результате выполненных экспериментов установлен также оптимальный относительно объема всей рабочей камеры суммарный объем загрузки - абразив + жидкость + обрабатываемые детали, который составляет 10-20% от объема всей рабочей камеры (фиг. 2). Если относительный объем загрузки меньше 10%, то для формирования нормального процесса не хватает массы, т.е. создается разреженная атмосфера в камере, в результате снижается производительность. При увеличении относительной загрузки более 20% от объема камеры эффективность обработки резко снижается из-за того, что энергии струй воздуха уже не хватает для организации нормального процесса. As a result of the experiments, the total loading volume, which is optimal relative to the volume of the entire working chamber, was also established — abrasive + liquid + workpieces, which amounts to 10-20% of the volume of the entire working chamber (Fig. 2). If the relative volume of the load is less than 10%, then there is not enough mass to form a normal process, i.e. a rarefied atmosphere is created in the chamber, resulting in reduced productivity. With an increase in the relative load of more than 20% of the chamber volume, the processing efficiency decreases sharply due to the fact that the energy of the air jets is no longer enough to organize a normal process.

В силу отмеченных особенностей гидроротационной обработки рабочая смесь с деталями стремится занять пространство, прилегающее к стенке рабочей камеры. А в центральной части камеры образуется "мертвая" зона, в которой не наблюдается перемещения рабочей среды и не происходит обработки. Для уменьшения этого явления в центральную часть камеры вводят конусный стержень, который заполняет эту зону и в определенной степени исключает попадание туда деталей. Due to the noted features of hydrotreatment processing, the working mixture with parts tends to occupy the space adjacent to the wall of the working chamber. And in the central part of the chamber a "dead" zone is formed in which there is no movement of the working medium and no processing. To reduce this phenomenon, a conical rod is introduced into the central part of the chamber, which fills this zone and, to a certain extent, excludes the entry of parts there.

Исключить указанное явление полностью нельзя. При неблагоприятном сочетании параметров и условий обработки вокруг конуса и над ним группируются детали, интенсивность обработки которых резко падает. Указанное явление можно все-таки полностью исключить, если через конус подавать сжатый воздух равномерно по окружности. При этом давлении подаваемого воздуха должно быть в 1,5-2 раза меньше, чем давление воздуха, подаваемого через основные сопла. Экспериментально установлено, что если давление воздуха в дополнительных соплах будет таким же, как в основных, или меньше до 1,5 раз, то эти дополнительные сопла как бы "забивают" основные сопла и не позволяют им обеспечить нормальный гидроротационный процесс. Если же давление воздуха в дополнительных соплах будет более чем в 2 раза меньше, то эффективность этих сопл резко снижается. It is impossible to exclude the indicated phenomenon completely. In an unfavorable combination of processing parameters and conditions, parts are grouped around and above the cone, the processing intensity of which drops sharply. The indicated phenomenon can nevertheless be completely eliminated if compressed air is fed uniformly through the cone along the circumference. At this pressure, the supplied air should be 1.5-2 times less than the pressure of the air supplied through the main nozzle. It was experimentally established that if the air pressure in the additional nozzles is the same as in the main ones, or less than 1.5 times, then these additional nozzles seem to “clog” the main nozzles and do not allow them to provide a normal hydrotational process. If the air pressure in the additional nozzles is more than 2 times less, then the efficiency of these nozzles decreases sharply.

В качестве примера использования способа рассматривается обработка на одном из оптико-механических заводов мелких штампованных деталей, имеющих по контуру после вырубки заусенцы величиной 0,5-0,8 мм с толщиной у основания 0,1 мм, материал деталей сталь 10, масса 1 шт. - 4-5 г. As an example of the use of the method, processing at one of the optical-mechanical factories is considered of small stamped parts having, after cutting, burrs 0.5-0.8 mm in size with a thickness of 0.1 mm at the base, the material of the parts is steel 10, weight 1 pc . - 4-5 g.

Обработка производится следующим образом. Processing is as follows.

В рабочую камеру емкостью 27 л заливают 2,4 л рабочей жидкости, представляющей собой 1%-ный раствор тринатрий фосфата, затем в камеру загружают 1,3 кг обрабатываемых деталей и 0,92 кг абразива (шлифзерно 63 с N 40, ГОСТ 3647-80). Общий объем загрузки составляет 3,1 л, т.е. 0,115 объема рабочей камеры. Устанавливают давление 0,31 МПа в рабочих соплах, давление 0,01-0,03 МПа в соплах при наддуве и давление 0,15 МПа в дополнительных соплах. По реле времени задают продолжительность обработки 15 мин и продолжительность цикла 40 с (35 с - сопла прямого направления и 5 с - сопла обратного направления). Включают установку и производят обработку деталей. После автоматического отключения установки через ее горловину выгружают на сетчатый разделитель содержимое рабочей камеры путем поворота камеры на 150-180о. Производят промывку деталей, одновременно отделяя их от абразива, который через ячейки сетки уходит в нижний поддон и там собирается. На холостом ходу в течение 10 с производят промывку рабочей камеры. Отделенные от абразива и промытые детали перегружают в тару и установка готова для обработки следующей партии деталей.2.4 l of the working fluid, which is a 1% solution of trisodium phosphate, is poured into a working chamber with a capacity of 27 l, then 1.3 kg of workpieces and 0.92 kg of abrasive are loaded into the chamber (grinder 63 with N 40, GOST 3647- 80). The total volume of loading is 3.1 liters, i.e. 0.115 volume of the working chamber. Set the pressure of 0.31 MPa in the working nozzles, the pressure of 0.01-0.03 MPa in the nozzles with boost and the pressure of 0.15 MPa in the additional nozzles. The time relay sets the processing time of 15 minutes and the cycle time of 40 s (35 s are nozzles of the forward direction and 5 s are nozzles of the opposite direction). They turn on the installation and process the parts. After setting the sleep via its neck is discharged onto the mesh separator contents of the processing chamber by rotating the chamber at about 150-180. Parts are washed, at the same time separating them from the abrasive, which goes through the mesh cells into the lower pan and is collected there. Idling for 10 s, rinse the working chamber. Separated from the abrasive and washed parts are loaded into the container and the installation is ready for processing the next batch of parts.

Обрабатываемые детали являются тонкостенными и ажурными. Их зачистка другими механизированными методами (виброабразивный, струйно-абразивный и др. ) невозможна, так как детали деформируются, пакетируются, переплетаются и т. д. Поэтому ранее их обрабатывали вручную путем трения по абразивной шкурке; трудоемкость - 0,5 мин на 1 деталь. На установке обрабатывается одновременно 260 шт. деталей, общий цикл обработки - 20 мин. Machined parts are thin-walled and delicate. Their cleaning by other mechanized methods (vibration-abrasive, jet-abrasive, etc.) is impossible, since the parts are deformed, packaged, intertwined, etc. Therefore, they were previously processed manually by friction on an abrasive skin; labor input - 0.5 min per 1 part. 260 units are processed simultaneously at the installation. parts, the general processing cycle - 20 min.

Трудоемкость одной детали составляет

Figure 00000001
= 0,077 мин. Экономическая эффективность Эг от данного способа за год составляет Эг=(Т12)N x C x K, Т1 и Т2 - старая и новая трудоемкость на 1 деталь, мин;
N - программа выпуска деталей в год;
С - стоимость 1 мин рабочего времени, руб.;
К - коэффициент учитывающий капитальные затраты.The complexity of one part is
Figure 00000001
= 0.077 min. The economic efficiency of E g from this method per year is E g = (T 1 -T 2 ) N x C x K, T 1 and T 2 - old and new laboriousness for 1 part, min;
N - program for the production of parts per year;
C - the cost of 1 min of working time, rubles .;
K - coefficient taking into account capital costs.

Claims (2)

1. СПОСОБ ГИДРОРОТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, при котором жидкостно абразивную массу с деталями помещают в рабочую камеру и воздействуют равнорасположенными по окружности в днище камеры равнонаправленными струями сжатого воздуха циклично в прямом и обратном направлениях, отличающийся тем, что количество загруженных в камеру абразива, жидкости и деталей выбирают в массовом соотношении соответственно 1 : 2 - 3 : 1 - 1,5, при этом суммарное количество абразива, жидкости и деталей по объему устанавливают в пределах 10 - 20% от объема рабочей камеры, а длительность воздействия струями сжатого воздуха в обратном направлении назначают в диапазоне 10 - 80% от длительности их воздействия в прямом направлении. 1. METHOD OF HYDROTORATIVE PROCESSING OF PARTS, in which a liquid-abrasive mass with parts is placed in the working chamber and is exposed to equally spaced compressed air jets around the chamber bottom cyclically in the forward and reverse directions, characterized in that the number of abrasive, liquid and parts loaded into the chamber choose in a mass ratio, respectively, 1: 2 - 3: 1 - 1.5, while the total amount of abrasive, liquid and parts by volume is set within 10 - 20% of the volume of the working chamber, duration of exposure to jets of compressed air in the opposite direction is assigned in the range of 10 - 80% of the duration of their effect in the forward direction. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на жидкостно-абразивную массу с деталями воздействуют дополнительными струями сжатого воздуха, которые подают равномерно по окружности, при этом давление воздуха, подаваемого в дополнительные струи, устанавливают в 1,5 - 2 раза меньше давления воздуха в основных струях. 2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid-abrasive mass with parts is exposed to additional jets of compressed air, which are supplied uniformly around the circumference, while the pressure of the air supplied to the additional jets is set 1.5 to 2 times less air pressure in the main jets.
SU5035957 1992-04-07 1992-04-07 Method for hydraulic rotary part working RU2014206C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035957 RU2014206C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Method for hydraulic rotary part working

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035957 RU2014206C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Method for hydraulic rotary part working

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014206C1 true RU2014206C1 (en) 1994-06-15

Family

ID=21601159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5035957 RU2014206C1 (en) 1992-04-07 1992-04-07 Method for hydraulic rotary part working

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2014206C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3222221A (en) Ultrasonic cleaning method and apparatus
KR920002711B1 (en) Metal surface refinement using dense alumina-based media
CN1754005A (en) Rotary stirring device for treating molten metal
EP0148489B1 (en) Method and apparatus for decontaminating solid surface
RU2014206C1 (en) Method for hydraulic rotary part working
DE102009021824A1 (en) Method for edge chamfering and rounding metal components, particularly compressor and turbine disks, involves exchanging components into grinding medium
KR100420127B1 (en) Blasting material for blasting process and method using thereof
JP2015168054A (en) Method and system for vibratory finishing of composite laminate parts
US4900409A (en) Mass grinding and polishing of metal articles in rotofinish equipment
NO116763B (en)
CN1164396C (en) Chamfering method of rare earth alloy and separating method and device for ball-milling medium
JP2002079452A (en) Chamfering method for rare earth alloy, and selecting method and device for ball media
DE1577331A1 (en) Process for surface processing of workpieces
RU2542915C2 (en) Vibratory processing process
JP2785042B2 (en) Vibration processing machine
DE19546193C2 (en) Slide grinding machine for the surface processing of workpieces made of solid materials
JPH05329765A (en) Device and method for polishing by barrel
WO1995021727A1 (en) Process for abrading and polishing objects
RU2123419C1 (en) Parts vibratory working method and apparatus
SU1303391A1 (en) Method for preparing mixture for abrasive tool
RU2014205C1 (en) Hydraulic rotary machine
DE1809830C3 (en) Process for the continuous treatment of liquids with enzyme carriers
RU2225287C2 (en) Method for vibration treatment
SU505558A1 (en) The method of surface treatment of parts with through capillary holes
Kozhukhova et al. The dependence of the performance of the process of finishing vibration processing on the shape of the abrasive tool (granules)