ю Yu
0000
ю ю Изобретение относитс к ашифованию абразивным (алмазным) кругом на токоподвод щей св зке в среде слабопровод щего электролита или диэлектрической жидкости, при котором в зону резани вводитс электрическа энерги дл правки круга и используетс заготовка в качестве прав щего электрода-инструмента. Цель изобретени - повышение производительности алмазно-электроэрозионного шлифовани за счет использовани цикла, при котором чередуют шлифование на форсированных подачах при малой эффективности правки круга , т.е. в услови х его постепенного затуплени , со шлифованием на пониженных подачах при высокоэффективной правке круга. Это достигаетс тем, что заготовку продолжают шлифовать после по влени коротких замыканий и при снижении режущей способности до минимально допустимой величины, восста навливают первоначальный межэлектрод ный промежуток, после чего повышают электрическую энергию до возникновени дуговых разр дов с заданной энер гией, а после достижени первоначаль ного значени режущей способности устанавливают исходные величины пода и электрической энергии и повтор ют указанный цикл до окончани обработки заготовки. На фиг.1 изображен график изменени механических подач во времени; на фиг.2 - график изменени режущей способности во времени; на: фиг.З график изменени электрической энер гии во времени; на фиг.4 -. осциллограмма импульсов напр жени при исходном его амплитудном значении, меньшем напр жени горени дуги; на фиг.З - осциллограмма импульсов нап р жени при исходном его амплитудно значении, большем напр жени горени дуги. Способ реализуют следующим об;разом . Устанавливают исход из технологических соображений (отсутствие сколов, прижогов и других дефектов заготовки), форсированные величины относительных подач (продольна S, глубина резани поперечна S круга на участзаготовки и В процессе шлифовани измер ют режущую способность Р круга (непосредственно путем использовани специальных датчиков или косвенно по мощности на приводе шпиндел , шумовым характеристикам и т.п.). Исходное значение режущей способности обозначено Р В зону резани вводитс посто нно или периодически электрическа энерги W , при которой происходит лишь частична правка инструмента. W не должна превышать той величины, при которой наступает из-за ее введени ухудшение режущих свойств круга и качества шлифуемой поверхности при коротких замыкани х. Величину энергии W устанавливают меньше максимальной дл используемого источника питани . Амплитудное напр жение импульсов напр жени на участке 1-2 может быть меньше.напр жени горени дуги и вьш1е его. По мере шлифовани на форсированных подачах происходит постепенна потер режущих свойств круга из-за засаливани и затуплени его зерен. В зоне резани начинают возникать короткие замыкани (импульсы 3), при которых правка круга с энергией W малоэффективна. Продолжают шлифовать заготовку до снижени режущей способности До минимально допустимой величины Р, затем уменьшают по меньшей мере одну механическую подачу, наприВ резульдо значени t тате увеличиваетс межэлектродный зазор, улучшаютс услови дл протекани электроэрозионных процессов (импульсы 4), исчезают короткие замыкани (импульсы 3) в зоне резани . Дл ускорени правки увеличивают энергию до величины, при которой в процессе шлифовани на пониженных подачах поддерживаютс дуговые разр ды (импульсы 5) жаданной энергии, обеспечивающие определенную скорость восстановлени режущей способности круга, установленную из техникоэкономических соображений, например времени восстановлени режущей способности , расхода алмазов круга. Заданную энергию импульсов W рассчитывают по формуле где Q - скорость восстановлени режущей способности круга; f - частота следовани импульсов; С - коэффициент, завис щий от материала св зки круга. При этом учитываетс предел увел чени энергии W , определ емый ухуд шением качества круга, например гра фитизацией алмазных зерен. Увеличение энергии до заданного значени может быть осуществлено за счет повышени напр жени источника питани . Амплитудное напр жение, под водимое к зоне резани , должно быть выше напр жени горени дуги. При достижении первоначальной режущей способности круга Р возвращаютс к исходной величине подачи t, и электрической энергии W . Цикл: шлифование на форсированных режимах (механических подачах) с вве дением (посто нным или периодическим малой электрической энергии - шлифование на пониженньсх механических подачах с введением повьш1енной электри ческой энергии, при которой происход т дуговые разр ды, повтор ют до окончани обработки заготовки. Способ проверен в ЭНИМСе на плоскошлифовальном станке мод. ЗЕ711АФ1, модернизированном в алмазно-электроэрозионный , с использованием в качестве источников питани двухполупериодного выпр мител или генератора ИТТ-35. Шлифовались детали из маг нитного сплава марки ЮВДК35Т5 и безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16 с.использованием в качестве, рабочей жидкости 2%-го раствора соды Пример 1. Проводилось шлифование торцов 20 заготовок диаметро 40 мм из магнитного сплава кругом с характеристикой АПП250Иб 5«76, АСВ200/160, Ml - 100% на режимах 5„р., 20 м/мин, S 4 мм/ход, tgp, 0,04 мм/проход. Амплитудное напр жение холостого хода двухполупериодного выпр мител составл ло 11-12 В, эффективна мощность на приводе шпин дел - 1,5 кВт. По мере шлифовани в зоне резани возникли короткие замыкани , наличие которых фиксировали шлейфовым осциллографом марки НПЗ. Поскольку правка круга была малоэффективной, мощность на приводе шпиндел постепенно увеличивалась и при достижении 1,7 кВт на поверхности детали стала по вл тьс дробь, свидетельствующа о снижеНИИ режущей способности круга до минимально допустимой величины. После этого уменьшили глубину резани до исчезновени коротких замыканий в зоне резани , т.е. до 0,01 мм/проход и повысили напр жение источника питани до величины, при которой возникали и поддерживались дуговые разр ды с заданной энергией Дж ( амплитудное напр жение 42-45 В). Поскольку в процессе шлифовани имеют место относительные движени заготовки и круга, величина электрической энергии, котора реализуетс на элементарном участке круга, почти на пор док меньше. Величина энергии устанавливалась на основании экспериментальных данных, при этом обеспечивалась скорость правки круга Q И 100 . При снижении энергии ниже заданной уменьшалась скорость правки, а при увеличении - ухудшалось качество правки круга. Одновременно с правкой проводилось шлифование заготовки. Дл определени момента восстановлени первоначальной режущей способности круга периодически кратковременно увеличивали глубину резани до первоначальной величины (t 0,04 мм/проход) и наблюдали за величиной мощности на приводе шпиндел , характеризующей режущую способность круга. При восстановлении первоначальной режущей способности круга увеличивали глубину резани до 0,04 мм/проход и снижали напр жение с 42-45 до 1112 В, т.е. до первоначальных значений . При использовании предлагаемого способа шлифовани магнитного сплава производительность (с учетом времени на правку) составл ла 1,5 см/мин, а относительный расход алмазов круга с учетом правки круга - 1,7 мг алмазов /г магнитного сплава. Шероховатость обработанной поверхности детали соответствовала R - 0,5-0,63 мкм. В известных способах шлифовани тех же материалов производительность не превьш1ала 0,6-0,1 см /мин. Пример 2. Проводилось шлифование кругом АПП250 255 75, АСВ160/125, Ml - 100% мерньич пластин (толщина 0,8-2 мм) из безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16 с применением генератора ИТТ35. Исход из технологических соображе51The invention relates to the abrasive (diamond) circle on a current-carrying bond in a weakly conducting electrolyte or dielectric fluid, in which electrical energy is introduced into the cutting zone and the workpiece is used as the right-hand electrode electrode. The purpose of the invention is to improve the performance of diamond electroerosive grinding by using a cycle in which grinding is alternated on forced feeds with low circle editing, i.e. in the conditions of its gradual blunting, with grinding at low feed rates with highly efficient wheel alignment. This is achieved by the fact that the workpiece continues to grind after the occurrence of short circuits and by reducing the cutting capacity to the minimum allowable value, restore the original interelectrode gap, then increase the electrical energy until the arc discharges with a predetermined energy, and after reaching the original the values of the cutting ability set the initial values of the hearth and electric energy and repeat the specified cycle until the end of the workpiece processing. Fig. 1 is a graph showing the variation in mechanical feeds over time; Fig. 2 is a graph showing the change in cutting ability over time; on: FIG. 3 graph of the change in electrical energy over time; figure 4 -. oscillogram of voltage pulses with its initial amplitude value less than the arc burning voltage; Fig. 3 shows an oscillogram of voltage pulses at its initial amplitude value, which is greater than the arc burning voltage. The method is implemented as follows; Based on technological considerations (absence of chips, burns and other defects of the workpiece), forced values of relative feeds (longitudinal S, cutting depth of the transverse S circle for the preparation section) are established and the cutting ability P of the circle is measured during the grinding process (directly by using special sensors or indirectly by power on the spindle drive, noise characteristics, etc.). The initial value of the cutting ability is denoted by P In the cutting zone is entered continuously or periodically electric energy W, at which only partial editing of the tool occurs. W should not exceed the value at which the deterioration of the cutting properties of the wheel and the quality of the ground surface during short-circuits occurs due to its introduction. The energy W is set less than the maximum for the power source used. The amplitude voltage of the voltage pulses in section 1-2 may be lower. The arc voltage is higher than the arc voltage. As grinding on forced feeds, there is a gradual loss of the cutting properties of the circle due to salinization and blunting of its grains. Short closures (pulses 3) begin to occur in the cutting zone, in which the editing of a circle with energy W is ineffective. Continue to grind the workpiece until the cutting capacity is reduced To the minimum permissible value of P, then at least one mechanical feed is reduced, for example, the interelectrode gap increases, the electrode discharge conditions (pulses 4) improve, short circuits (pulses 3) in cutting area. To accelerate the straightening, the energy is increased to the extent that during the grinding process at low feeds, arc discharges (pulses 5) of greedy energy are maintained, providing a certain recovery rate of the cutting ability of the circle, established from technical and economic considerations, such as the recovery time of the cutting ability, diamond consumption of the circle. The given pulse energy W is calculated by the formula where Q is the speed of restoration of the cutting ability of the circle; f is the pulse frequency; C is a coefficient depending on the material of the link of a circle. This takes into account the limit of the increase in the energy W, which is determined by the deterioration of the quality of the circle, for example, by grading the diamond grains. Increasing the energy to a predetermined value can be achieved by increasing the voltage of the power source. The amplitude voltage, driven under the cutting zone, must be higher than the arc burning voltage. Upon reaching the initial cutting capacity of the circle P, they return to the initial feed rate t, and electrical energy W. Cycle: grinding in forced modes (mechanical feeds) with the introduction (constant or intermittent low electric energy - grinding at low mechanical feeds with the introduction of increased electrical energy, in which arc discharge occurs, is repeated until the workpiece is finished. Method tested in ENIMS on a surface grinding machine, model ZE711AF1, upgraded to a diamond-electroerosive machine, using a full-wave rectifier or ITT-35 generator as power sources. Parts made of magnetic alloy YuVDK35T5 and tungsten-free hard alloy KNT16 were used. Using as a working fluid 2% soda solution Example 1. The ends of 20 workpieces were made 40 mm in diameter made of magnetic alloy with APP250IB 5 ”76, 76, ACB200 / 160, Ml - 100% at modes 5 "p., 20 m / min, S 4 mm / stroke, tgp, 0.04 mm / pass. The amplitude voltage of the idle of the full-wave rectifier was 11-12 V, effective power on the drive of the spin cases - 1.5 kW. As grinding occurred, short circuits appeared in the cutting zone, the presence of which was fixed with an oscilloscope of the refinery brand. Since wheel alignment was ineffective, the power at the spindle drive gradually increased and, when it reached 1.7 kW, a fraction began to appear on the surface of the part, indicating a reduction in the cutting ability of the wheel to the minimum permissible value. After that, the cutting depth was reduced to the disappearance of short circuits in the cutting zone, i.e. to 0.01 mm / pass and increased the voltage of the power source to the value at which arc discharges with a given energy J (amplitude voltage 42–45 V) occurred and were maintained. Since the relative movements of the workpiece and the circle take place in the grinding process, the amount of electrical energy that is realized in the elementary part of the circle is almost an order of magnitude smaller. The amount of energy was established on the basis of experimental data, while providing the speed of editing the circle Q And 100. When energy decreases below a given, the editing speed decreases, and with an increase, the quality of circle editing deteriorates. Simultaneously with the editing was carried out grinding the workpiece. To determine the moment of restoration of the original cutting ability of the wheel, periodically briefly increased the depth of cut to the original value (t 0.04 mm / pass) and watched the amount of power at the spindle drive, which characterizes the cutting ability of the wheel. When restoring the original cutting ability of the wheel, the cutting depth was increased to 0.04 mm / pass and the voltage was reduced from 42-45 to 1112 V, i.e. to the original values. When using the proposed method of grinding a magnetic alloy, the productivity (taking into account the time for dressing) was 1.5 cm / min, and the relative consumption of diamonds of a circle with allowance for editing of a circle was 1.7 mg of diamonds / g of magnetic alloy. The roughness of the processed surface of the part corresponded to R - 0.5-0.63 microns. In the known methods of grinding the same materials, the productivity did not exceed 0.6-0.1 cm / min. Example 2. Grinding was carried out using the APP250 255 75 circle, АСВ160 / 125, Ml - 100% measuring plate (thickness 0.8-2 mm) made of tungsten-free hard alloy KNT16 using ITT35 generator. Exodus from technological terms51
НИИ (повышенна хрупкость материала) установлены следующие режимы шлифовани : 5„р 15-16 м/мин; 3 мм/ход; tjp 0,01 мм/проход; амплитудное напр жение 45 В,The scientific research institutes (increased material fragility) have the following grinding modes: 5 - p 15-16 m / min; 3 mm / stroke; tjp 0.01 mm / pass; amplitude voltage 45 V,
П1пифование проводилось в течение 50-60 мин-, и спуст это врем в зоне резани по вились короткие замыкани , затем продолжали шлифование 10 мин. После по влени на поверхности детали дроби, свидетельствующей о потере режущих свойств круга, уменьшались механические режимы за счет снижени продольной подачи до 7-8 м/мин и глубины резани до 0,005 мм/проход. При этом исчезли короткие замыкани (в противном случае при шлифовании без снижени подач на детал х образовывались трещины , сколы и др, дефекты). Затем повьш1алась электрическа энерги путем увеличени напр жени источника питани до 55 В. При повышенной энергии проводилось шлифование в течение 15 мин. За это врем восстановлены режущие свойства круга. Цикл повтор лс до окончани шлифовани партии деталей. При этом средн производительность аа весь цикл составл ла 0,35 см /мин, а удельньй расход алмазов йЮ,0-11,0 мг/г. При извест73220 .6Piping was carried out for 50-60 minutes, and after this time, short circuits appeared in the cutting zone, then grinding continued for 10 minutes. After appearance of the shot on the part surface, indicating loss of the cutting properties of the wheel, mechanical modes were reduced by reducing the longitudinal feed to 7–8 m / min and cutting depth to 0.005 mm / pass. At the same time, short circuits disappeared (otherwise, when grinding, cracks, chips, etc., defects were formed when grinding without reducing the feeds to the parts). Then electric energy was increased by increasing the voltage of the power source to 55 V. At elevated energy, grinding was carried out for 15 minutes. During this time, restored the cutting properties of the circle. The cycle was repeated until the batch of parts was ground. At the same time, the average productivity aa of the whole cycle was 0.35 cm / min, and the specific consumption of diamonds was 0-11.0 mg / g. With known 73220 .6