SU1743738A1

SU1743738A1 - Method of electroerosion profiling of grinding disk

Info

Publication number: SU1743738A1
Application number: SU884446738A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иосифович Брискман; Эдуард Яковлевич Гродзинский; Виктор Михайлович Фейгельман
Original assignee: Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Изобретение относитс к электрофизическим и электрохимическим методам : обработки, в частности к способам электроэрозионного профилировани шлифовального круга. Целью изобретени вл етс повышение производительности и точности профилировани за счет исключени захвата кругами воздуха в межэлектродный зазор и использование дл контрол профил круга контрольной пластины. Профилируют графитовый круг 4 мастер-резцом 11 при создании над кругами сло жидкости не менее 20 мм и окружной скорости графитового круга не более 1,5 м/с. Графитовым кругом 4 профилируют шлифовальный круг 5 на режимах с последовательно уменьшающейс энергией разр дов. Точность профил круга контролируют шлифованием контрольной пластины 13. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.The invention relates to electrophysical and electrochemical methods: processing, in particular to methods of electroerosive profiling of the grinding wheel. The aim of the invention is to improve the performance and accuracy of the profiling by eliminating the trapping of air into the interelectrode gap and using the control plate profile to control the profile. A graphite circle 4 is profiled by a master cutter 11 when creating a layer of liquid at least 20 mm above the circles and a peripheral speed of a graphite circle of not more than 1.5 m / s. The graphite wheel 4 profiles the grinding wheel 5 on modes with a consistently decreasing discharge energy. The accuracy of the profile of the circle is controlled by grinding the control plate 13. 1 Cp f-ly. 2 Il.

Description

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам электроэрозионного профилирования шлифовального круга.The invention relates to electrophysical and electrochemical processing methods, in particular to methods of electroerosive profiling of a grinding wheel.

Цель изобретения - повышение производительности и точности профилирования за счет исключения захвата кругами воздуха в межэлектродный зазор.The purpose of the invention is to increase productivity and profiling accuracy by eliminating entrainment by circles of air into the interelectrode gap.

На фиг. 1 показан станок, реализующий способ; на фиг. 2 - электрическая схема станка,In FIG. 1 shows a machine implementing the method; in FIG. 2 - electrical diagram of the machine,

Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего установленную на станине 1 ванну 2 с диэлектрической рабочей жидкостью, подаваемой насосом 3. Графитовый 4 и шлифовальный 5 круги закреплены на горизонтальных шпинделях 6 и 7 с приводами 8 и 9 их вращения. Шпиндель 7 может перемещаться в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном его оси, посредством привода 10. Н.ад графитовым кругом 4 установлен мастер-резец 11 с приводом 12 вертикального перемещения, а над шлифовальным кругом 5 - контрольная пластина 13 с приводом 14 вертикального перемещения. Устройство снабжено источником 15 технологического тока, устройством 16 числового программного управления (УЧПУ) с .датчиком обратной связи по положению, командоаппаратом 17. датчиком 15 уровня диэлектрической жидкости, индикатором 19 касания мастер-резцом 11 графитового.круза 4 и индикатором 20 касания контрольной пластиной 13 шлифовального круга 5. Индикаторы 19 и 20 касания снабжены общим источником 21 постоянного тока низкого напряжения, датчиком 22 пробоя межэлектродного зазора (МЭЗ), индикатором 23 пробоя, регулятором МЭЗ 24. УЧПУ 16 соединено входом и выходом соответственно с первыми выходом и входом командоаппарата 17, Второй вход командоаппарата 17 соединен с датчиком 18 уровня диэлектрической жидкости, третий выход командоаппарата 17 соединен с насосом 3, четвертый выход - с приводом 8 вращения графитового круга, пятый выход - с приводом 9 вращения шлифовального круга, шестой выход - с приводом 12 вертикального перемещения, седьмой выход - с приводом 14 вертикального перемещения, восьмой выход с приводом 10, девятые вход и выход командоаппарата 17 соответственно с вторыми выходом и входом регулятора МЭЗ 24, десятые вход и выход - соответственно с первыми выходом и входом источника 15 технологического тока. Отрицательный полюс источника 15 технологического тока со единен с графитовым кругом 4. а положительный полюс - через датчик 22 пробоя с шлифовальным кругом 5. Источник 21 постоянного тока низкого напряжения положительным полюсом соединен через индикатор 19 касания, диод 25 с мастер-резцом 11, а через резистор 26 и диод 27 со шлифовальным кругом 5. Отрицательный полюс источника 21 постоянного тока низкого напряжения соединен через индикатор 20 касания и диод 28 с контрольной пластиной 13. а через резистор 29 и диод 30 с графитовым кругом.The method is carried out using a device containing a bath 2 installed on the bed 1 with a dielectric working fluid supplied by the pump 3. Graphite 4 and grinding 5 circles are mounted on horizontal spindles 6 and 7 with drives 8 and 9 of their rotation. The spindle 7 can be moved in a horizontal plane in the direction perpendicular to its axis by means of a drive 10. A master cutter 11 with a vertical movement drive 12 is installed above the graphite wheel 4, and a control plate 13 with a vertical movement drive 14 is mounted above the grinding wheel 5. The device is equipped with a source of technological current 15, a numerical control device (CNC) 16 with a position feedback sensor, a command device 17. a dielectric fluid level sensor 15, a touch indicator 19 with a graphite-cruz master cutter 11 and a touch indicator 20 with a control plate 13 grinding wheel 5. Touch indicators 19 and 20 are equipped with a common source of low voltage direct current 21, a breakdown electrode gap sensor 22 (MEZ), a breakdown indicator 23, a MEZ regulator 24. The CNC 16 is connected to the input the house and the output, respectively, with the first output and input of the command device 17, The second input of the command device 17 is connected to the sensor 18 of the dielectric fluid level, the third output of the command device 17 is connected to the pump 3, the fourth output - with the drive 8 of the rotation of the graphite circle, the fifth output - with the drive 9 of rotation grinding wheel, the sixth exit - with a vertical displacement drive 12, the seventh exit - with a vertical displacement drive 14, the eighth exit with a drive 10, the ninth input and output of the command device 17, respectively, with the second output and input MEZ controller 24, the tenth input and output - respectively to the first output and the input process current source 15. The negative pole of the source of technological current 15 is connected to the graphite wheel 4. and the positive pole is connected through the breakdown sensor 22 to the grinding wheel 5. The low-voltage direct current source 21 is connected to the positive pole through the touch indicator 19, diode 25 with the master cutter 11, and through a resistor 26 and a diode 27 with a grinding wheel 5. The negative pole of the low voltage direct current source 21 is connected via a touch indicator 20 and a diode 28 to a control plate 13. and through a resistor 29 and a diode 30 with a graphite wheel.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

В исходном положении графитовый 4 и шлифовальный 5 круги разведены. Мастеррезец 11 и контрольная пластина 13 расположены на некотором расстоянии от кругов. Подключают электрооборудование устройства и УЧПУ 16 к питающей сети. С пульта управления (не показан) через командоаппарат 17 включают насос 3. При достижении диэлектрической рабочей жидкостью в ванне 2 уровня не менее 20 мм над кругами срабатывает датчик 18 уровня и в командоаппарат поступает сигнал разрешения дальнейших операций. С пульта управления через командоаппарат 17 включают приводы 8 вращения и 12 вертикального перемещения. Окружную скорость графитового круга выбирают не более 1,5 м/с, так как при большей скорости на поверхности графитового круга появляются волнистость и следы дробления. Момент касания мастер-резцом 11 вращающегося графитового круга 4 определяется индикатором 19. после чего опускание мастер-резца 11 прекращают. Данное положение мастер-резца 11 является исходным для работы по программе и вводится в УЧПУ 16. Далее согласно программе через командоаппарат 17 включают привод 12 вертикального перемещения с заданной на пульте управления скоростью и профилируют графитовый круг на полную глубину профиля. Затем приводом 12 вертикального перемещения поднимают мастеррезеЦ 11 на расстояние, исключающее возникновение электрического разряда между ним и графитовым кругом 4 при профилировании шлифовального круга 5. Включают источник 15 технологического тока и привод 9 вращения. Напряжение источника 15 технологического тока приложено к кругам 4 и 5. Это же напряжение поступает на вход регулятора МЭЗ 24, который формирует управляющее напряжение привода 10. Шлифовальный круг5 сближается с графитовым кругом 4. В момент первого пробоя МЭЗ, определяемого индикатором 23 про5 боя, датчик 22 пробоя через регулятор 24 выдает команду в командоаппарат 17 на выключение привода 10. Данное положение фиксируется в УЧПУ 16 как исходное положение шлифовального круга 5. Далее происходит профилирование шлифовального круга 5. Управление приводом 10 производится с помощью регулятора МЭЗ 24. Глубина профиля на шлифовальном круге до очередного промежуточного профилирования графитового круга 4 программируется. На время промежуточного профилирования источник 15 технологического тока выключают. Программой предусмотрено до четырех режимов обработки, отличающихся величиной технологического тока, следующих один за другим. Номер режима через командоаппарат 17 передается в регулятор МЭЗ 24. Каждый из режимов может быть прерван согласно программе для очередного промежуточного профилирования графитового круга 4. В конце профилирования шлифовального круга 5 предусмотрена возможность выхаживания, т.е. профилирования при выключенном приводе 10 в течение заданного времени.In the initial position, graphite 4 and grinding 5 circles are divorced. The master cutter 11 and the control plate 13 are located at some distance from the circles. Connect the electrical equipment of the device and CNC 16 to the supply network. From the control panel (not shown), the pump 3 is turned on through the control device 17. When the dielectric working fluid in the level 2 bath reaches at least 20 mm above the circles, the level 18 sensor is triggered and a permission signal for further operations is sent to the control device. From the control panel through the command device 17 include drives 8 rotation and 12 vertical movement. The peripheral speed of the graphite circle is chosen not more than 1.5 m / s, since at a higher speed on the surface of the graphite circle there are undulations and traces of crushing. The moment of contact by the master cutter 11 of the rotating graphite circle 4 is determined by the indicator 19. then the lowering of the master cutter 11 is stopped. This position of the master cutter 11 is the starting point for the program and is entered in the CNC 16. Then, according to the program, the vertical movement drive 12 is turned on via the control device 17 and the graphite wheel is profiled to the full depth of the profile. Then, the vertical displacement drive 12 lifts the master cutter 11 to a distance that excludes the occurrence of an electric discharge between it and the graphite wheel 4 when profiling the grinding wheel 5. The source of technological current 15 and the rotation drive 9 are turned on. The voltage of the source of technological current 15 is applied to circles 4 and 5. The same voltage is applied to the input of the MEZ 24 regulator, which generates the control voltage of the drive 10. The grinding wheel 5 approaches the graphite wheel 4. At the time of the first breakdown of the MEZ, determined by the breakdown indicator 23, the sensor 22 breakdown through the regulator 24 issues a command to the control device 17 to turn off the drive 10. This position is fixed in the CNC 16 as the initial position of the grinding wheel 5. Next is the profiling of the grinding wheel 5. Drive control m 10 is performed by controller 24. MEZ depth profile on the grinding wheel to the next intermediate profiling graphite circle 4 is programmed. At the time of intermediate profiling, the source 15 of the technological current is turned off. The program provides up to four processing modes, differing in the value of the technological current, following one after another. The number of the mode is transmitted via the command device 17 to the controller of the MEZ 24. Each of the modes can be interrupted according to the program for the next intermediate profiling of the graphite wheel 4. At the end of the profiling of the grinding wheel 5, the possibility of nursing is provided, i.e. profiling when the drive 10 is off for a predetermined time.

Для контроля точности профилирования шлифовального круга 5 включают с пульта привод 9 вращения и привод 14 вертикального перемещения. В момент касания контрольной пластиной 13 шлифовального круга 5. определяемый индикатором 20 касания, опускание контрольной пластины 13 прекращают. Данное положение контрольной пластины 13 вводится в УЧПУ в качестве исходного для работы по программе. Согласно программе выключают источник 15 технологического тока и перемещают контрольную пластину 13 приводом 14 с заданной на пульте управления скоростью на заданную глубину, после чего поднимают контрольную пластину 13 приводом 14 в верхнее положение и отключают приводы 9 и 14. Контрольную пластину 13 снимают и контролируют полученные размеры. При недостаточной точности профиля шлифовального круга 5 продолжают профилирование на следующем режиме источника 15 технологического тока* имеющем, меньшую мощность разрядов.To control the accuracy of profiling of the grinding wheel 5 include from the remote control drive 9 rotation and drive 14 vertical movement. At the moment the control plate 13 touches the grinding wheel 5. determined by the touch indicator 20, the lowering of the control plate 13 is stopped. This position of the control plate 13 is entered in the CNC as the source for the program. According to the program, turn off the source of technological current 15 and move the control plate 13 with the drive 14 with the speed set on the control panel to the specified depth, then lift the control plate 13 with the drive 14 to the upper position and turn off the drives 9 and 14. The control plate 13 is removed and the dimensions obtained are checked and controlled . With insufficient accuracy of the profile of the grinding wheel 5 continue profiling in the next mode of the source 15 of the technological current * having a lower discharge power.

Автоматизация процесса обеспечивает повышение производительности, а выбор глубины погружения кругов и окружной скорости графитового круга вместе с использованием для контроля профиля контрольной пластины обеспечивают повышение точности профилирования.Automation of the process provides increased productivity, and the choice of the depth of immersion of the circles and the peripheral speed of the graphite wheel, together with the use of a control plate to control the profile, provide increased profiling accuracy.

П р и м е р. Профилирование алмазного круга типа !А!250х20х76х5 АС6-100/80М2-01-100%(диаметр круга 250 мм, высота круга 20 мм. толщина алмазоносного слоя 5 мм). Круг предназначен для шлифования твердосплавных гребёнок для нарезания метрической резьбы М3.PRI me R. Profiling of a diamond wheel of type! A! 250x20x76x5 AC6-100 / 80M2-01-100% (diameter of a circle is 250 mm, height of a circle is 20 mm. Thickness of a diamondiferous layer is 5 mm). The wheel is intended for grinding carbide combs for cutting metric threads M3.

Графитовый круг диаметром 200 мм и высотой 20 мм выполнен из графита марки МПГ-7, Мастер-резец предварительно спрофилирован на профилешлифовальном станке модели 395 М.The graphite wheel with a diameter of 200 mm and a height of 20 mm is made of MPG-7 grade graphite. The master cutter is pre-profiled on a profile grinding machine of model 395 M.

Контрольная пластина имела ширину 25 мм и толщину 1 мм. Уровень диэлекрической рабочей жидкости более 20 мм над кругами обеспечивался регулированием высоты переливной трубы.The control plate had a width of 25 mm and a thickness of 1 mm. The level of dielectric fluid above 20 mm above the circles was provided by adjusting the height of the overflow pipe.

Сначала по программе нарезают на графитовом круге профиль на глубину 2.7 мм при вращении графитового круга с окружной скоростью 1 м/с. Затем мастер-резец отводят от графитового круга на расстояние 0,1 мм. Включают источник технологического тока на режиме наибольшей мощности разрядов: частота следования импульсов 4 кГц, длительность импульсов 50 мкс, амплитуда напряжения 80 В. Регулятор МЭЗ включают на поддержание МЭЗ величиной 0.05 ±0,005 мм. После образования на шлифовальном круге профиля глубиной 0,3 мм источник технологического тока и регулятор МЭЗ автоматически отключаются и включается привод подачи мастер-резца. Графитовый круг профилируют на глубину 0,1 мм. после чего мастер-резец отводят на 0,2 мм. Включают источник технологического тока и регулятор МЭЗ и продолжают профилирование шлифовального круга. Промежуточную оправку графитового круга проводят через каждые 0,3 мм глубины создаваемого на алмазном круге профиля. После образования на алмазном круге профиля полной глубины, определяемой как разность между величиной подачи алмазного круга на графитовый и суммарной подачей мастер-резца на графитовый круг, происходит переключение источника технологического тока на режим с меньшей энергией разрядов: частота следования импульсов 20 кГц, длительность импульсов 10 мкс, амплитуда напряжения 80 В. При переходе на данный режим регулятор МЭЗ переключается по программе на поддержание МЭЗ величиной 0,03 ± 0,005 мм, при которой, как было установлено предварительно опытным путем, возникают только единичные импульсы короткого замыкания. На чистовом режиме профилирование круга выполняют снимая припуск 0,2 мм, поднаправляя графитовый круг каждые 0,05 мм на глубину 0.02 мм. Профиль круга после окончания профилирования контролируется с помощью контроль1743738 ной пластины путем вышлифовывания на ней профиля круга. Контроль профиля снятой пластины осуществляется на микроскопе и проекторе. Достигаемая точность профиля +5 мкм.First, according to the program, a profile is cut on a graphite wheel to a depth of 2.7 mm when the graphite wheel rotates at a peripheral speed of 1 m / s. Then the master cutter is diverted from the graphite circle to a distance of 0.1 mm. The technological current source is switched on at the regime of the highest discharge power: pulse repetition rate 4 kHz, pulse duration 50 μs, voltage amplitude 80 V. The MEZ regulator is turned on to maintain the MEZ value of 0.05 ± 0.005 mm. After the formation of a profile with a depth of 0.3 mm on the grinding wheel, the technological current source and the MEZ controller are automatically turned off and the feed drive for the master cutter is turned on. A graphite circle is profiled to a depth of 0.1 mm. after which the master cutter retract 0.2 mm They turn on the source of technological current and the MEZ regulator and continue profiling the grinding wheel. An intermediate mandrel of the graphite wheel is carried out every 0.3 mm of the depth of the profile created on the diamond wheel. After the formation of a full depth profile on the diamond wheel, defined as the difference between the supply of the diamond wheel to graphite and the total feed of the master cutter to the graphite wheel, the technological current source switches to a mode with lower discharge energy: pulse repetition rate 20 kHz, pulse duration 10 μs, the voltage amplitude is 80 V. When switching to this mode, the MEZ controller switches according to the program to maintain the MEZ of 0.03 ± 0.005 mm, at which, as previously established, tnym way, there are only individual pulses of a short circuit. In the finishing mode, profiling of the circle is performed by removing an allowance of 0.2 mm, adjusting the graphite circle every 0.05 mm to a depth of 0.02 mm. The profile of the circle after profiling is controlled using a control plate 1743738 by grinding on it the profile of the circle. Profile control of the removed plate is carried out on a microscope and a projector. Achieved profile accuracy of +5 microns.

Claims

Claim

1, A method of electroerosive profiling of a grinding wheel with a graphite wheel in a dielectric fluid, including processing in modes with a successively decreasing energy, in which the interelectrode gap is maintained between the wheels, a graphite wheel is profiled with a master cutter and the profile of the grinding wheel is controlled, that, in order to increase productivity and accuracy, create and maintain above the circles a layer of dielectric fluid with a thickness of at least 20 mm. profile a graphite wheel when rotating it with a peripheral speed of not more than 1.5 m / s, moreover, to control the profile of the grinding wheel, a control plate is fed to the grinding wheel, its grinding and measurement.

2. The method according to p. 1, characterized in that at the end of the profiling process carry out electroerosive nursing.

in

Fig 1 Compiled By Nikiforov Editor L. Veselovskaya Tehred M. Morgenthal Corrector M. Maximishinets

Order 2150 Tira.zh Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Plant '’Patent, Uzhgorod, 101 Gagarina St.