SU1509230A1

SU1509230A1 - Способ абразивной обработки

Info

Publication number: SU1509230A1
Application number: SU874238406A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Дмитриев; Виктор Александрович Сафелкин; Владимир Дмитриевич Чупов; Борис Юрьевич Юридицкий; Марк Симонович Друй
Original assignee: Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение относитс к абразивной обработке и может примен тьс дл финишной обработки прецизионных поверхностей деталей из закаленных сталей , в частности, запирающего конуса в корпусе распылител форсунок дизельных двигателей. Цель изобретени - повышение точности обработки поверхностей при расширении технологических возможностей способа. Абразивную обработку поверхности производ т воздействием на нее инструментом из композиционного материала, содержащего закрепленные в св зке режущие зерна. В зону обработки подают доводочный компонент со свободным абразивом. В качестве доводочного компонента примен ют абразивную пасту, которую нанос т на инструмент с режущими зернами из кубического нитрида бора, которые закрепл ют в св зке на среднем рассто нии друг от друга, составл ющем 0,8-1,0 размера зерен абразивной пасты. Последние имеют размеры в пределах 0,35-0,7 размера зерен кубического нитрида бора, при этом твердость композиционного материала составл ет 0,8-1,0 твердости зерен абразивной пасты. 2 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс к шлифованию или полированию и может примен тьс дл финишной обработки прецизионных поверхностей из закаленных сталей , в частности запирающего конуса в корцусе распылител форсунок дизельных двигателей.

Целью изобретени вл етс повышение точности обработки поверхностей при расширении технологических возможностей способа.

Сущность способа состоит в том, что при абразивной обработке на поверхность воздействуют инструментом из композиционного материала, содержащего закрепленные в св зке реткущие

зерна, с одновременным применением доводочного компонента со свободным абразивом. В качестве доводочного компонента примен ют абразивную пасту , которую нанос т на инструмент, режущие зерна которого выполн ют из кубического нитрида бора и закрепл ют в св зке на среднем рассто нии друг от друга, составл ющем 0,8... 1,0 размера зерен абразивной пасты, которые имеют размеры в пределах О,35...О,7 размера зерен кубического нитрида бора. Твердость св зки композиционного материала составл ет О,8...1,0 твердости зерен абразивной пасты.

ел

О

to

00

о

При таком выполнении способа свободный абразив в составе доводочной пасты нанос т непосредственно на инструмент , что позвол ет вместе с инструментом подавать свободный абразив в зону обработки глухих внутренних поверхностей, причем свободный абразив удерживаетс в составе пасты на поверхности рабочей части инструмента в течение всего периода обработки .

Применение в качестве режущих зерен инструмента зерна кубического нитрида бора обеспечивает наибольшую эффективность по производительности и качеству обработки закаленных сталей.

Использование в инструменте св зк с твердостью, равной О,8...1,0 твер дости свободного абразива, способствует созданию на рабочей поверхности инструмента оптимального микрорельефа дл эффективного процесса резани твердыми зернами кубического нитрида бора и свободного абразива за счет сочетани условий износа св зки и зерен кубического нитрида бора. При твердости св зки большей твердости зерен абразива микрорельеф не создаетс в св зи с очень малым износом св зки. При твердости св зки менее О,,8 твердости зерен абразива создаетс более глубокий микрорельеф , привод щий к разрушению (вырьшанию зерен кубического нитрида бора) рабочей поверхности инструмента , т.е. к снижению его износостойкости . Нижн граница твердости св зки определ етс требовани ми к общей твердости композиционного материала и надежному закрепленю частиц твердой фазы (кубического нитрида бора), т.е. требовани ми к стойкости инструмента . Верхн граница твердости св ки ойредел етс необходимостью ее преимущественного изнашивани , т.е.. требовани ми к производительности инструмента, котора больше, чем производительность инструментов с алмазными зернами. Микрорельеф поверхност инструмента определ етс также рассто нием между зернами кубического нитрида бора в св зке.

Оптимальна фррма микрорельефа дл получени максимальной производительности , как показали зксперимен- тальные исследовани , достигаетс при среднем рассто нии между зернами

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кубического нитрида бора, равном О,8,,,1,0 размера зерен свободного абразива, при этом размеры зерен свободного абразива должны находитьс в пределах О,35,,,О,7 размера зерен кубического нитрида бора. Такой микрорельеф дает возможность зернам свободного абразива периодически закрепл тьс на поверхности притира и не позвол ет брикетироватьс шламу , засаливатьс поверхности инструмента .

При рассто нии между зернами кубического нитрида бора менее 0,8 размера зерен свободного абразива микрорельеф не создает достаточных условий дл закреплени зерен свободного абразива, происходит проскальзывание частиц абразива по микронеровност м поверхности инструмента. Производительность обработки при этом снижаетс ; При рассто нии более 1,0 размера зерен образуетс более глубокий микрорельеф, ухудшаютс услови резани в св зи с брикетированием .абразивного зерна и шлама во впадинах микрорельефа, услови обновлени изношенных частиц абразива, что приводит к снижению производительности. Кроме того, ускор етс вырывание зерен кубического нитрида бора из св з- ки и, соответственно, снижение стойкости инструмента, а значит, и точности обработки,

Соотношение размеров зерен свободного абразива в пределах О,35,,,О,7 размера зерен кубического нитрида бора обеспечивает наименьшую величину шероховатости при наибольшей производительности обработки. При размере зерен свободного абразива менее 0,35 падает производительность ввиду уменьшени размера свободного абразива и увеличиваетс шероховатость, так как зерна свободного абразива не успевают сгладить риски, получающиес при резании зернами кубического нитрида бора. При увеличении размера зерен свободного абразива более 0,7 производительность уменьшаетс , так как уменьшаетс число зерен кубического нитрида бора, участвующих в резании, шероховатость также начинает увеличиватьс - ввиду увеличени размеров зерен абразива пасты,

. На фиг, 1 показана схема воздействи инструмента на обрабатываемую

коническую поверхность; на фиг. 2 - узел Г на фиг. 1,

Инструмент дл абразивной обработки состоит из цилиндрической направл ющей части 1S закрепл емой в шпинделе станка (не показан), к которой через промежуточный слой припо 2, крепитс рабоча часть 3 из композиционного материала. Инструмент предназначен дл абразивной обработки конической поверхности детали 4.

Композиционный материал рабочей части 3 содержит режущие зерна 5 (фиг, 2) кубического нктрида бора, закрепленные св зкой 6, твердость которой составл ет О,8...1,0 твердости абразивных зерен 7 пасты.

Зерна 5 кубического нитрида бора расположены в св зке 6 на среднем рассто нии а друг от друга, составл ющем О,8;..1,0 размера абразивных зерен 7 пасты, примен емой согласна данному способу абразивной обработки . Размеры абразивных зерен 7 пасты наход тс в пределах О,35...О,7 размера зерен 5 кубического нитрида бора. В процессе абразивной обработки образуетс пшам 8.

Способ осуществл ют следующим образом .

На коническую поверхность рабочей части 3 инструмента нанос т абразивную пасту. После этого ввод т в контакт рабочую часть 3 с обрабатьгеаемой конической поверхностью детали 4. Затем осуществл ют вращение Инструмента и обрабатьшаемой детали в противо- положные стороны и возвратно-поступательные осевые перемещени инструента (показано стрелками),

Пример. Подвергают абразивной обработке конические поверхности партии распылителей форсунок дизельных двигателей. Распылитель (деталь 4) изготовлен из стали 18Х2Н4ВА и имеет твердость HRC 60-62.

Состав инструмента: кубический : нитрид бора BN-ji в виде зерен, зарепленных в св зке из борида циркони и хрома ZrBj-Сг с твердостью Hv-18000 МПа.

Микропорошок кубического нитрида бора имеет зерна размером 14 мкм (ЛМ14).

Составл ющие композиционного материала вз ты в соотношении, обеспечивающем получение в материале закреп5

0

iio

ление зерен кубического нитрида бора в св зке на среднем рассто нии друг от друга, составл ющем О,8...1,0 раз мера зерен свободного абразива, пасты, мае.%:

BN-360

ZrBjl Сг J

Q Состав св зующего , %: ,5

Сг65,5

Материалы, вз тые в указанном соотношении , смешивают в вибромельнице, 5 а затем спекают при температуре t «ТбОО С и давлении кбар.

В качестве абразивных зерен 7 пасты используетс злектрокорунд белый твердостью Ну 20000 МПа с размером 0 зерна 7 мкм (24АМ7).

Состав абразивной пасты, %: Элёктрокорунд белый 24АМ735

Олеинова кислота25

5 . Стеарин20

Веретенное масло, 20

В табл. 1 приведены данные испыта- . кий инструмента, показьгаающие вли ние соотношений размеров абразивных зерен 0 пасты и параметров композиционного материала с зернами кубического нитрида бора на результаты обработки.

Из табл. 1 видно, что при выкоде за пределы предлагаемьк соотношений размеров зерен пасты и кубического нитрида бора BN-jl и среднего рассто ни между зернами BN-p) резко ухудшаетс качество обработанной поверхности (шероховатость) и уменьшаетс производительность (величина съема металла).

В табл. 2 представлены сравнительные данные испытаний инструмента из 5 композиционного материала с зернами кубического нитрида бора, закрепленными в св зках, имеющих различную твердость.

0; Из табл. 2 видно, что при твердости св зки, наход щейс за нижним пределом предлагаемого соотношени твердостей св зки и зерен пасты-, резко падает стойкость инструмента (соГ ответственно,и точность), а за верхним - при некотором увеличении стойкости инструмента значительно уменьшаетс производительность (величина съема металла).

Claims

Формула изобретени

Способ абразивной обработки инструментом из композиционного материала , при котором в зону обработки подают доводочный компонент со сво- , бодным абразивом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности обработки при расширении технологических возможностей способа , берут инструмент с режущими

зернами из кубического нитрида бора, расположенными на рассто нии друг от друга О,8...1,0 размера зерен свободного абразива, при этом размеры зерен свободного абразива выбирают в пределах О,35...О,7 размера зерен кубического нитрида бора, а твердость композиционного материала инструмента - 0,8...1,0 твердости зерен свободного- абразива.

Таблица

Состав св зки, X

Сг 72,1; ZrBt 27,9

ZrBt 34,5; Cr 65,5

ZrBt 34,5; TiBj 40

.Сг„20.5 .:

Таблиц

Отношение

твердос- тей св зки зерен пасты

40 100 40 250 40 300

34 36 10