SU1029517A1

SU1029517A1 - Method of abrasive machining

Info

Publication number: SU1029517A1
Application number: SU813336340A
Authority: SU
Inventors: Л.В. Худобин; В.Ф. Гурьянихин; С.Г. Антонов
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1985-03-07

Abstract

СПОСОБ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ , включающий подачу газа в зону шлифовани через поры круга, отличающийс тем, что, с целью L .5 уменьшени степени прижогообразовани при обработке деталей из труднообрабатываемых материалов путем создани газовой тепловой защиты рабочей поверхности абразивного круга, в качестве газа используют инертный газ, который подают с расходом 3,5-4,0 л/мин на 10 мм высоты шлифовального круга, а одновременно с газом на шлифуемую поверхность детали вне зоны шлифовани подают смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) с расходом. 3-5 л/мин на 10 мм высоты шлифовального кру га. (Л ю елMETHOD OF ABRASIVE TREATMENT, which includes supplying gas to the grinding zone through the pores of a circle, characterized in that, in order to reduce the amount of burn-in during processing parts of difficult-to-work materials by creating gas thermal protection of the working surface of the abrasive wheel, an inert gas is used as gas, which is supplied with a flow rate of 3.5-4.0 l / min per 10 mm of the height of the grinding wheel, and at the same time with the gas, the cutting fluid is supplied to the grinding surface of the part outside the grinding zone with flow rate th. 3-5 l / min at 10 mm height grinding wheel ha. (Lu y el

Description

« ; Изобретение относитс к области машиностроени , а именно, к обработке металло резанием, и может быть использовано на всех метагшообрабатьгеанзщих предпри ти х, примен ющих абразивную обработку (круглое наружное шлифование, плоское и внзгтренее шлифование, заточка и др). Известен способ абразивной обработки деталей, включающий подачу хладагента в зону шлифовани через поры круга. В качестве хладагента использз тс сжиженные газы lj . Недостатком известного способа вл етс больша степень прижогообразовани при обработке деталей из Труднообрабатываемых материалов. Целью изобретени вл етс улень j шение опасности прижогообразовани при абразивной обработке титановых сплавов и других труднообрабатываемых материалов. Цель достигаетс тем, что в способе абразивной обработки, включающем подачу газа в зону шлифовани через поры круга, в качестве газа используют инертный газ, который подают с расходом 3,5-4,0 л/мин на 10 мм высоты шлифовального круга , а одновременно с газом на шлифуемую поверхность детали вне зоны шлифовани подают смазочно-охлаждаю щую жидкость (СОЖ) с расходом 35 л/мин на 10 мм высоты шлифоваль ноГо.круга. . При вращении шлифовального круга вокруг него создаетс пограничный слой воздуха. С увеличением тем пературы шлифовани химическа акти ность воздуха возрастает, при этом кислород и азот воздуха начинают интенсивно поглощатьс шлифуемой по верхностью титановой заготовки, В результате этого резко возрастает адгеэионно-х;имическое взаимодействи обрабатываемого титанового материала с рабочей поверхностью шлифоваль ного круга, его режуща способность снижаетс , а качество шлифуемой поверхности заготовки ухудшаетс . В предложенном способе нейтрализаци азота и кислорода воздуха непосредственно в зоне контакта абразивных зерен с металлом производитс подачей через поры вращающегос шлифовального круга с небольшим рас , ходом инертного газа (например арго на, углекислого газа) в погранич71 ный слой воздуха при этом создаетс газова защитна атмосфера, преп тствующа в определенной мере налипанию частиц металла на рабочую поверхность шлифовального круга. Способ по сн етс чертежом и реализуетс следующим образом. Во вращающийс пористый абразивный круг 1, закрепленный жестко на шпинделе 2 и планшайбе 3, имеющей осевую полость и несколько радиальных отверстий 4, от баллона или централизованной системы (на чертеже не показаны) подаетс инертный газ с расходом 3,5-4,0 л/мин на 10 мм высоты шлифовального круга . Расход инертного газа регулируетс с помощью дроссел 5 и расходомера 6. Одновременно водна СОЖ от электронасоса или из централизованной системы (на чертеже не показаны) подаетс вне зоны контакта круга 1 с заготовкой 7 свободно падающей струей через сопло 8 с расходом 3-5 л/мин на 10 мм высоты шлифовального круга. Торцовые поверхности шлифовального круга дл предотвращени непроизводительных потерь инертного газа герметизируютс (например, покрываютс нитрокраской ) . Инертный газ, в лход через радиальные отверсти 4 планшайбы 3, под действием некоторого избыточного давлени газа и центробежных сил выходит на периферию (рабочую поверхность) шлифовального круга и вытесн ет воздух из пограничного сло , тем самым создава требуемую газовую защитную атмосферу непосредственно в зоне контакта абразивного зерна с обрабатьгоаемым материешом. Кроме того, охлаждение СОЖ, подаваемой поливом, осуществл етс медленнее, через газовую среду, а не в результате контакта металла с жидкостью. Поэтому качество шлифованной поверхности титановых заготовок улучшаетс (исключаетс по вление трещин, снижаетс интенсивность прижогов, повьш1аетс усталостна прочность материала). Экспериментальна проверка предложенного способа была проведена на установке, смонтированной на базе заточного станка ЗБ642. П1лифовали титановый сплав ВТ1-0 кругом ПП200Х20Х32 характерис“; The invention relates to the field of mechanical engineering, namely, to metal processing by cutting, and can be used on all metalworking enterprises using abrasive processing (round external grinding, flat and external grinding, sharpening, etc.). There is a method of abrasive machining of parts, including the supply of refrigerant to the grinding zone through the pores of a circle. Liquefied gases lj are used as refrigerant. The disadvantage of this method is a large degree of caution during the processing of parts from difficult-to-work materials. The aim of the invention is to reduce the risk of sting during abrasive machining of titanium alloys and other difficult-to-work materials. The goal is achieved by the fact that in the method of abrasive treatment, which includes the supply of gas to the grinding zone through the pores of a circle, an inert gas is used as gas, which is supplied at a flow rate of 3.5-4.0 liters / min per 10 mm of the grinding wheel With gas, a lubricating coolant (coolant) with a flow rate of 35 l / min per 10 mm in height is fed to the grinding surface of the part outside the grinding zone. . As the grinding wheel rotates around it, a boundary layer of air is created. With an increase in the grinding temperature, the chemical activity of the air increases, while the oxygen and nitrogen of the air begin to be intensively absorbed by the ground surface of the titanium billet, as a result of which the adhesion-x increases, the titanium material to be processed with the working surface of the grinding wheel, its cutting ability decreases, and the quality of the abraded surface of the workpiece deteriorates. In the proposed method, neutralization of nitrogen and oxygen of the air directly in the zone of contact of abrasive grains with metal is performed by feeding a rotating grinding wheel with a small race through the pores, with an inert gas flow (for example argon, carbon dioxide) into the boundary layer of air, thereby creating a protective gas atmosphere, preventing a certain degree of adhesion of metal particles on the working surface of the grinding wheel. The method is illustrated in the drawing and is implemented as follows. In a rotating porous abrasive wheel 1 fixed rigidly on the spindle 2 and the faceplate 3, having an axial cavity and several radial holes 4, an inert gas is supplied from the cylinder or centralized system (not shown) with a flow rate of 3.5-4.0 liters / min. 10 mm of the grinding wheel height. The flow rate of the inert gas is regulated by means of droplets 5 and flow meter 6. At the same time, water coolant from an electric pump or from a centralized system (not shown) is supplied outside the contact zone of the circle 1 with the workpiece 7 with a free falling jet through a nozzle 8 with a flow rate of 3-5 liters / min 10 mm high grinding wheel. The end surfaces of the grinding wheel are sealed to prevent unproductive inert gas losses (e.g., coated with nitro paint). The inert gas, through the radial holes 4 of the faceplate 3, under the action of some excessive gas pressure and centrifugal forces reaches the periphery (working surface) of the grinding wheel and forces air out of the boundary layer, thereby creating the required protective gas atmosphere in the abrasive contact zone. grain with processed material. In addition, the cooling of coolant supplied by irrigation is slower through the gaseous medium, and not as a result of the metal contacting the liquid. Therefore, the quality of the polished surface of titanium blanks is improved (the appearance of cracks is eliminated, the intensity of burns decreases, the fatigue strength of the material increases). An experimental test of the proposed method was carried out on an installation mounted on the basis of a grinding machine ZB642. Titanium alloy VT1-0 has a range of PP200H20H32 characteristics

тики 24А25СМ27К5 с окружной скороетью круга VK 30 м/с, продольной подачей стола бпр 2,6 м/мин, вертикальной подачей круга на врезание 1ц 0,01 мм/дв. ход.ticks 24A25SM27K5 with a circumferential hovering circle VK 30 m / s, longitudinal feed of the table bpr 2.6 m / min, vertical feed circle for plunging 1ts 0.01 mm / dv. move

В качестве СОЖ, подаваемой в зону шлифовани поливом с расходом 3-5 л/мин на 10 мм высоты абразивного круга, использовали 3%-ный водный раствор продукта Аквол-10М. As a coolant supplied to the grinding zone by irrigation with a flow rate of 3-5 l / min per 10 mm of the abrasive wheel height, a 3% aqueous solution of the product Akvol-10M was used.

В качестве газовой технологической среды, подаваемой через поры круга, использовались инертные газы; аргон, углекислый газ, азот.Inert gases were used as the gas process medium supplied through the pores of the circle; argon, carbon dioxide, nitrogen.

В ходе экспериментов было установлено , что при использовании аргона , углекислого газа величина критического бесприжогового припуска Zg увеличиваетс до 0,2 мм без заметного ухудшени шероховатости During the experiments, it was found that when using argon, carbon dioxide, the critical non-rip allowance Zg increases to 0.2 mm without a noticeable deterioration of the roughness.

шлифованной поверхности по сравнению со шлифованием в тех же исходных услови х, но без подачи газа через поры круга, при котором величина критического бесприжогового припуска ZCH составл ет лишь 0,1 мм.the ground surface compared to grinding in the same initial conditions, but without the supply of gas through the pores of a circle, in which the critical non-burning allowance ZCH is only 0.1 mm.

Следует отметить, что примене ние в качестве газовой среды азота в тех же услови х уменьшает величину 7 до 0,05 мм, на шлифованной по верхности по вл ютс прижоги, задиры , наклеп, увеличиваетс мощность шлифовани .It should be noted that the use of nitrogen as a gaseous medium under the same conditions reduces the value of 7 to 0.05 mm, burns, scoring, peening appear on the polished surface, grinding power increases.

Таким образом, использование описываемого способа позвол ет : уменьшить степень прижогообразовани путем создани те.пповой защиты рабочей поверхности абразивного круга.Thus, the use of the described method allows: to reduce the degree of cauterization by creating a thermal protection of the working surface of the abrasive wheel.

Claims

METHOD OF ABRASIVE TREATMENT, including the supply of gas to the grinding zone through the pores of the wheel, characterized in that, in order to reduce the degree of burning during processing of parts from difficult materials by creating gas thermal protection of the working surface of the abrasive wheel, an inert gas is used as gas with a flow rate of 3.5-4.0 l / min per 10 mm of the height of the grinding wheel, and at the same time with gas, a cutting fluid (coolant) with a flow rate of 3-5 l / m is supplied to the surface to be polished outside the grinding zone n 10 mm height of the grinding wheel.

La /)) * '· ·' · 1 / G * '”* ^w Y-7 ! ·· ', * _h * K *' * "** · '* 1 X. 1. /

The second layer of airj creates a gas protective atmosphere, which to some extent prevents the buildup of metal particles on the working surface of the grinding wheel.

The method is illustrated in the drawing and is implemented as follows.

An inert gas with a flow rate of 3.5-4.0 l is supplied to a rotating porous abrasive wheel 1, fixed rigidly j on the spindle 2 and the faceplate 3, having an axial cavity and several radial holes 4, from a cylinder or a centralized system (not shown). / min per 10 mm of height of the grinding wheel. The inert gas flow rate is controlled using a throttle 5 and a flow meter 6.

At the same time, water coolant from an electric pump or from a centralized system (not shown in the drawing) is supplied outside the contact zone of wheel 1 with workpiece 7 by a freely falling stream through nozzle 8 with a flow rate of 3-5 l / min per 10 mm of height of the grinding wheel. The end surfaces of the grinding wheel are sealed to prevent unproductive losses of inert gas (for example, they are coated with nitro paint). Inert gas, emerging through radial holes 4 of faceplate 3, under the influence of some excess gas pressure and centrifugal forces, goes to the periphery (working surface) of the grinding wheel and displaces air from the boundary layer, thereby creating the required gas protective atmosphere directly in the contact zone of the abrasive grain with the processed material. In addition, the cooling of the coolant supplied by irrigation is carried out more slowly through a gaseous medium, and not as a result of the contact of a metal with a liquid. Therefore, the quality of the polished surface of titanium billets is improved (the appearance of cracks is excluded, the intensity of burns is reduced, the fatigue strength of the material is increased).

An experimental verification of the proposed method was carried out on the installation mounted on the basis of the grinding machine ZB642.

Grinded Titanium Alloy

VT1-0 circle PP200X20X32 character

1 1029517