Од 1С
а
00 Изобретение относитс к MaiiiHHOCi-p i ению и может быть использовано дл отделочнО Зачистной и упрочн клцей об- работки деталей типа дисков с расположенными на нер1ферии фасонными эпеме теми. -Известен способ шпиндельной вибрацио ной обработки, при котором обрабатывав мые детали размеща от на шпиндел х, затем погружают в заполненный обраб тывающей средой рабочий контейнер, при этом иоследнему сообщают колебательны движени в а детал м сообщают возвратно-поступательные перемещени и угловые колебани Недостатком известного способа &л етс низкое качество обработки деталей типа шестереНр обусловленное тем, что вертикальные возвратно-поступательные движени детал м сообщают с одной частотой с их угловыми колебани Цель изобретени - улучшение обработки деталей типа шестерен. Поставленна цель достигаетс темр что согласно способу шпиндельной обработкИ; , при котором обрабатываемые де тали размещают на шпиндел х, затем по гружают в заполненный обрабатывающей средой рабочий контейнер, при этом последнему сообщают колебательные движ ни р а детал м сообщают возвратнопоступательные перемещени и угловые колебани д частоту возвратно-поступательных перемещений выбирают в преде лах зюдов в минутув а угловых колебаний 12-15 Гд, . На чертеже показана схема осушест влени способа Детали 1 устанавливаютс на оправк 2 5 размещаемой между штоками 3 и 4 гидроцилиндров 5 и 6s в контейнере 7 рабочей средой, приводимом в колебател ное движение электромагаитными вибраторами 8, Углова осцилл ци деталей осуществл етс при помощи механизма, налримеро кривошипно коромыслового, со сто щего из врввоигапа 9, шатуна 10, коромысла 11, электродвигател 12. С помощью электромагнитных вибраторов контейнеру зед аютс колебани , а гидро цилиндрами 5 и 6 путем возвратно-поступательных перемещений штоков 3 и 4 обеспечиваетс щют хшвание установленных на оправке зубчатых вюлес через наполнитель, .Одновременно с этим механизм угловой осцилл ции, содержащ электродвигатель 12, кривошип 9 к шатун Ю задает угловую осцилл цию оправке 2 с детал ми 1. Таким офазом , обрабатываемые детали 1 подвергаютс прот гиванию через наполнитель и угловой осцилл ции. Рабоча зона контейнера заполнена абразивом , в котором на оправке расположены обрабатываемые детали, например зубчатые колеса. По форме обрабатываемых деталей в объеме абразива образовьь .ваетс отверстие через которое прот гиваетс деталь. При этом обеспечиваетс определенной силы взаимодействие абразива с деталью, дл чего одновременно с прот гиванием детал м задаютс угловые колебани . Это позвол ет образовать форму детали в абр азиве, т.е. форму абразивной динамической прот жки. Основным элементом предлагаемого способа вл етс прот гивание - деталь прот гиваетс через инструмент, представл51юший собой толстый слой абразива наход щегос в контейнере. При прот гиванчш детали через рабочую среду последн деформируетс , образу отверстие по форме детали. При этом возникают значительные силы сопротивлени внедрению детали & инструмент - среду абразива, что и создает эффект обработки. Дл регулировки усили сопротивлени внедрению детали в инструмент-среду предусмотрено сообщение среде и детали дсдаолнительных колебаний. Вибрации мен ют податливость среды, . сопротивл емость среды внедрению в нее детали, измен тем самым усилие взаимодействи инстру мента и детали и, соответственно, интенсивность обработки. Основными рабочими движени ми вл ютс движени прот гивани и угловые колебани оправки с обрабатываемыми детал5вуги. Вспомогательные рабочие движени - это колебательные движени контейнера. Возможность контейнера коле батьс в вертикальной плоскости расшир ет диапазон режимов обработки деталей однако обработка межет производитьс и при ОТС ТРСТВИИ вертикальных колебаний . Обработка деталей в уплотн емой мелкогранулированной рабочей среде при угловых колебани х оправки с детал ми в контейнере, вьшолненном в форме обратного конуса и получающем дополнительные колебани в вертикальной плоокости , обеспечивает высокое качество поверхностного сло деталей. Размер гранул абразивной среды при зачистной обработке принимаетс не более величины радиуса скругленн ножки зуба, а при отделочной обработке зубьев оптимальным размером гранул вл етс величина, равна радиусу округлени ножки зуба. Величина хода прот гивани детали устанавливаетс в пределах Sy 1О В, где В - ширина зубчатого венца. Дл сн ти заусенцев необходимо имет менее податливую среду, поэтому прот гивание необходимо вести при низкой частоте колебаний контейнера 1 - 10 Гц, амплитуде ,1 - 4 мм и ходе штока гидроцилиндра, равном БХ 5В - 10В ширине зубчатого венца. Частота прот ги ва1ш - 5О - 55 двойных ходов в минуту Частота угловых колебаний устанавливает с невысокой 12-15 Гц, углова амплиту да А 2 1О - ЗО. При этом сила сопротивлени рабочей среды внедрению в нее обрабатываемых деталей будет большой, т.е. обработка будет вестись с интенси&ным съемом металла. Дл отделочно-упрочн юшей обработки деталей также необходима рабоча среда с порьшденным коэффициентом сопротиплени прот гиванию. Обработка ведетс при частоте прот гивани 55-65 двойных ходов в минуту, угловых колебаний 12 15 Гц, угловой амплитуде А 50 - 15°, колебаний контейнера частотой i 5 -15Г амплитудой ,1 - 3 мм. Ход прот гива ни 5х(5 - 15)В. Дл вьшолнени шлифовально-полировальных операций рабочей среде сообщают с значительные ускорени вибраций дл уменьшени ее сопротивл емости прот гиванию , т.е. коэффициента в зкости среды. Обработка ведетс при угловой частоте i - угловой амплитуде - 10°, колебани х контейнера с частотой 10 - 30 Гц и амплитуде - 2,5 мм. Частота прот гивани 65 - 8О двойных ходов в минуту . Проведенными исследовани ми установлено , что число ходов прот гивани детали через абразив существенно сказыв етс на производительности процесса. Пр времени обработки i 5 мин, амплитуде колебаний контейнера А-2 мм и частоте колебаний контейнера f 25 Гц наиболее интенсивный рост производительности про цесса, выраженный в г. съема металла с поверхности детали, отмечаетс при часто тах угловых осциллирующих колебаний от 12 до 15 Гц и числе двойных ходов в пределах 50 - ВО двойных ходов в минуту . До 5О двойных ходов в минуту рост производительности незначителен, а свыше 80 съем металла стабилизируетс . Дальнейшее увеличениечисла ходов не дает повышени производительности, а также нежелательно иэ-за возрастающих динамических нагрузок. Зависимость производительности процесса от частоты угловых осциллирующих колебаний исследовалась на числах ходов прот гивани , равных 30, 4О, 5О, 60, 7О и 80 двойных ходов в минуту и стабильных параметрах времени обработки (t 5 мин), частоте ( ;25 Гц) и амплитуде , мм) колебаний контейнера. Установлено, что производительность процесса растет наиболее интенсивно в диапазоне частот от 1О до 15 Гц на числах ходов И 40 - 80 двойных ходов в минуту . До 10 Гц этот рост незначителен, свыше 15 Гц в пределах до 20 Гц рост производительности менее существенный, а далее отсутствует. При определении оптимальных парамет ров колебаний контейнера за критерий выбрано качество поверхности. Установлено , что при увеличении частоты колебаний контейнера до 25 Гц шероховатость возрастает, а в диапазоне от 25 до 33 Гц она стабилизируетс . Увеличение частоты в пределах от 10 до 33 Гц способствует более равномерной обработке всех участков поверхности, в том числе и труднодоступных. При частоте свыше 33 Гц шероховатость понижаетс несу щественно . Оптимум частоты колебаний контейнера i 25 - 33 Гц был найден при числе ходов п 6О двойных ходов в минуту, чаототе угловой осцилл ции f 12 Гц, угловой амплитуде и-амплитуде колебаний контейнера А 2 мм. При увеличении амплитуды колебаний контейнера А до 2 - 2,5 мм дл точеных поверхностей деталей наблюдаетс уменьшение шероховатости поверхности, а далее - рост мшфонеровностей. Дл шлифованных поверхностей наблюдаетс ухудшение качества поверхности до амплитуды мм, при амплитуде - 3,5 мм наблюдаетс стабилизаци шероховатости поверхности. При параметрах обработки: число ходов П 60 двойных ходов в минуту, частота угловой осцилл ции 12 Гц, амплитуда угловой осцилл ции А 1О°, астота колебаний контейнера i 25 Гц, установлен оптимум амплитуды колебаний контейнера, равный ,в 2,9 мм. Проведенными экспериментами установ лено, что о)аэованве в слое абраа ви отверсти по фсфме офабатышемой детали при амплитуде угловой осовлл шш A(3t ниже 5 более эатруднмгелыю, производвтельность процесса невысока5. При аг литуде угловой осцилл ции А 5 - 20° отмечаетс рост проиавод тельностИв 1фи амплитуде А 20 - 25 этот рост незначителен, а значении 30° и выше - отсутствует. Оптимальным значением амплитуды угловой осдилл шш вл етс Д.в(. 5 - 25®. Таким образом, оптимальными парамэф paKffl обработки ЯЕВЛ$ООТСЯ: частота прот гивани (ч сло одов прот гивани ) 50 - 8О двойных ходов в минуту; часто та угловой ооаилл ции 12 - 15 Тщ амплитуда угловой осшшл хии 5 - частота колебаний контей ера Тщ амплитуда колебаний контейнера 2 3 ,5 мм. Пример 1с Операци сн ти заусенцев. С фавка с набором шестерен размещаетс в контейнере с рабочей средой. Детали прот гиваютс через наполнитель с частотой 5О двойных ходов в минуту. Оюфавке с дета иш задаетс углова осцилл ци частотой 12 Гц и амплитудой 25 е КонтеШер .подвергаетс колебани частотой 1О Di и амплитудой 3,5 мм. Ход щкупигивани составл ет 5В, где В ширина зубатого венда офабатываемых . %)ем об таботки деталей 5 8 мин. Пример 2. Отде очно-упрочн к ша операци . Оправка с набором деталей размещаетс в контейнере с рабочей средой. Детали прот гиваютс через наполнитель с частотой 60 двойных ходов в минуту. Опра&ке с детал ми задаетс углова осцнлл ци частотой 15 Гц и амплитудой 15. Контейнер подвергаетс колебани м частотой 15 Га и амплитудой 3 Mvf. Ход прот гивани составл ет 1О В, где В толщина детали. Врем офаботки составл ет 5 мин. Пример 3. Операци ошифовани . Оправка с набором деталей размешает с в контейнере с афазивной средой. Детали прот гиваютс через афазив с частотой 70 двойных ходов в минуту. Оправка с детал ми задаетс углова осцилл ци частотой 15 Гц, амплитудой 1О. Контейнер подвергаетс колебани м частотой 25 Та, амплитудой 2 мм. Врем обработки 5 мин. I Пример 4. Операци полировани . Охфавка с набором шестерен размешае с в контейнере с рабочей средой, разме ры гранул которой равны радиусу скруглени ножки зуба. прот гиваютс через наполнитель с частотой 8 О двойных ходов в минуту. Оправка с детал ми задаетс углова осцилл ци частотой 15 Гц, ампл ргудой 5®. Контейнер подвергаетс колебани51м частотой 30 Гц, амплитудой 2 мм. Врем обработки 5 vmH. Таким образомf предлагаемыйспособ обеспечивает интенсивную отделочнозачистную и упрочн5Оощую о%)аботку д&талей типа шестерен, звездочек, дисков с пазами и шлицами и тл. при хорошем качестве поверхностного сло деталей.