SU1514521A1 - Способ абразивного электрохимического шлифования - Google Patents

Description

Изобретение относится к комбинированным методам обработки, сочетающим механическое и электрохимическое воздействие на обрабатываемую поверхность, в частности к абразивному электрохимическому шлифованию инструИзобретение относится к комбинированным методам обработки, сочетающих механическое и электрохимическое воздействие на обрабатываемую поверхность, в частности к абразивному ; электрохимическому шлифованию инструментальных и закаленных сталей.

Цель изобретения - уменьшение шероховатости обработанной поверхности путем контроля и поддержания в установленных пределах параметров обработки.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики, поясняющие работу устройства.

2

ментальных и закаленных сталей. Цель изобретения - уменьшение шероховатости обработанной поверхности путем контроля и поддержания в установленных пределах параметров обработки. После удаления припуска на черновую обработку снижают напряжение технологического тока по линейному закону.

В процессе снижения напряжения осуществляют контроль производной от скорости поперечной подачи по времени до момента, когда эта производная будет равна нулю. Фиксируют в этот момент величину напряжения технологического тока, являющуюся оптимальной, и принимают ее за эталонную до окончания обработки. Мощность шлифования остается постоянной при удалении чернового и чистового припусков . 2 ил.

Обрабатываемая заготовка 1 закреплена в держателях 2, размещенных на шпинделе 3. Внутри шпинделя 3 встроена чашеобразная втулка 4, соприкасающаяся с необработанной поверхностью заготовки 1 и соединенная с трубопроводом 5. К шпинделю 3 подведен "плюс" источника технологического тока 6. "Минус" источника тока подключен с помощью щеточного устройства 7 к шлифовальному кругу 8. Шлифовальный круг 8 закреплен на шпинделе 9. Кроме того, устройство содержит систему автоматического управления подачей, включающую в себя узел сравнения (УС) 10, подключенную к его выходу цепь прямо311 1514521

3

1514521

4

го тракта, состоящую из последовательно включенных чувствительного элемента (ЧЭ) 11, двигателя подачи (ДП) 12, механизма поперечной подачи (МП) 13, технологической системы 14. Автоматическая система управления содержит также цепь обратной связи, состоящую из последовательно включенных двигателя вращения инструмента (ДВИ) 15 и датчика мощности (ДМ) 16, подключенного к входу узла 10 сравнения, а также запоминающего устройства (ЗУ) 17, подключенного своим выходом к второму входу узла сравнения. Кроме того, в устройство введен тахогенератор (ТТ) 18, жестко связанный с двигателем 12 подачи, дифференцирующее устройство (ДУ) 19, подключенное через контакт (К1) 20 электроконтактно го датчика (ЭКД) 21 к выходу тахогенератора (ТТ) 18, логическое устройство (ЛУ) 22, подключенное своим входом к дифференцирующему устройству 19, а своим выходом - к программирующему устройству (ПРУ) 23. Программирующее устройство 23 своим выходом подключено к источнику технологического тока 6. Электроконтактный датчик 21 настраивается таким образом, чтобы его контакт 20 срабатывал бы после удаления припуска на черновую обработку.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Заготовку 1 закрепляют в держателях 2, вводят ее в соприкосновение с втулкой 4. Включают привод вращения детали и ДВИ 15, после чего от источника 6 подают технологический ток напряжением 5-7 В. Одновременно в зазор подают электролит, обеспечивая при этом полное заполнение зазора. В результате протекания электрохимических процессов поверхностный слой заготовки растравливается на глубину 2-5 мкм, приобретая при этом пониженные прочностные свойства.

После этого включают систему автоматического управления подачей шлифовального круга.

Сигнал от ЗУ 17 поступает через УС 10 на ЧЭ 11, который включает постоянную поперечную подачу. Движение подачи задается ДП 12, а величина МП 13. В запоминающее устройство вводят уровень мощности шлифования. Повышение мощности шлифования выше заданной ведет к уменьшению подачи, так

как на чувствительный элемент поступает с узла сравнения отрицательный сигнал. В дальнейшем система работает в режиме стабилизации мощности, увеличивая или уменьшая величину подачи при отклонении сигнала мощности.

Наличие при шлифовании предразрушенного слоя определяет повышенную производительность процесса, т.е. высокий средний уровень скорости поперечной подачи. Однако это обуславливает и повышенную шероховатость обработанной поверхности.

Из фиг.2 видно, что при обработке отверстия диаметром 5 мм в заготовке из инструментальной закаленной стали У8А при напряжении технологического тока 6 В скорость поперечной подачи составляет 2Н0~⁶м/с, а шероховатость равна = 2,5 мкм.

Понижение напряжения технологического тока ведет к уменьшению глубины растравливания поверхностного слоя, что влечет за собой уменьшение скорости поперечной подачи и уменьшение шероховатости обработанной поверхности. При напряжении технологического тока 2,5 В скорость поперечной подачи минимальная. Также минимальна и шероховатость обработанной поверхности. При данном напряжении технологического тока твердость материала заготовки максимальна и предразрушенного слоя не наблюдается. Дальнейшее понижение напряжения технологического тока вызывает некоторое увеличение скорости поперечной подачи и шероховатости, что объясняется понижением микротвердости поверхности. Минимум скорости поперечной подачи совпадает с минимумом шероховатости обработанной поверхности. Изменение условий обработки -числа оборотов заготовки и инструмента, диаметра заготовки и инструмента, скорости состава и температуры электролита, материала заготовки и пр. ведет к смещению : экстремума шероховатости и скорости поперечной подачи относительно оси напряжения технологического тока. Поэтому для каждого конкретного случая необходимо отыскать напряжение технологического тока, соответствующее минимальной шероховатости обработанной поверхности.Это достигается следующим образом.

После снятия припуска на черновую

обработку срабатывает электроконтакт5

1514521

6

ный датчик ЭКД, который своим контактом К1 подключает выход тахогенератора ТГ к дифференцирующему устройству ДУ. Дифференцирующее устройство ЦУ выдает на логическое устройство ДУ сигнал, пропорциональный производной скорости поперечной подачи по времени. Логическое устройство ЛУ производит запуск программирующего 1 устройства ПРУ, которое управляющим сигналом равномерно уменьшает выходное напряжение источника технологического тока 6. Система автоматического управления, поддерживая постоян- 1 ный уровень мощности шлифования, уменьшает скорость поперечной подачи. Изменение скорости подачи фиксируется дифференцирующим устройством ДУ. При прекращении изменения скорое- 2 ти подачи, когда производная скорости поперечной подачи по времени равна нулю, логическое устройство ЛУ через программирующее устройство ПРУ дает команду на прекращение изменения вы- 2 ходного напряжения источника технологического тока 6 и вся последующая

обработка ведется при этом технологическим напряжением, соответствующим минимальной скорости поперечной пода5 чи и минимальной шероховатости обрабатываемой поверхности.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   О Способ абразивного электрохимического шлифования, при котором осуществляют контроль мощности шлифования, определяют ее оптимальное значение и ведут обработку, поддерживая мощность

   5 на заданном уровне путем регулирования подачи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шероховатости, чистовую обработку ведут при минимально возможном технологическом напряжении, для определения которого снижают напряжение технологического тока по линейному закону, осуществляя при этом контроль 'производной от скорости поперечной подачи по времени и определяют требуемую величину напряжения в момент равенства производной нулю.

   1514521

   На 5

   ммм м/с · 10'⁶

   фиг. 2