SU755535A1 - Способ изготовления шлифовального круга1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке материалов шлифованием, в частности к способам изготовления шлифовальных кругов, повышенных эксплуатационных характерисстик которых достигают с помощью импрегнации отдельных участков круга, преимущественно на керамической связке, специальными отверждающимися химическими растворами поверхностно-активных веществ.

Известен способ изготовления шлифовального круга, при котором пропитывают его отдельные участки, в частности, концентрическую зону вокруг посадочного отверстия [1].

Такой круг предназначен для высокоско- > ростного шлифования.

Недостаток его как и всех кругов с однородной периферийной режущей частью, заключается в том, что при шлифовании в процессе его износа возникают автоколебания, которые ухудшают· качество обработанной поверхности, увеличивают расход инструмента, снижают производительность. При этом на рабочей поверхности круга образуется волнистость с шагом, равным отношению рабочей окружной скорости круга к частоте автоколебаний. Такая волнистость

2

в свою очередь вызывает резонансные параметрические колебания с частотой, равной частоте автоколебаний. В результате этого интенсивно растет высота ранее упомянутой волнистости на круге, повышается уровень относительных колебаний круга и детали при шлифовании, ухудшается качество обработанной поверхности.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик инструмента за счет повышения устойчивости процесса шли10 фования.

Поставленная цель достигается тем, что пропитывают поверхностно-активным веществом отдельные секторные участки круга, расположенные по его окружности и чередующиеся относительно непропитанных участков с шагом

ί ₌ _ν__

^Ъ (1,5-δ)ρ’

где V — максимально допустимая условиями прочности окружная скорость круга,

Р — частота свободных колебаний

круга на шпинделе, например, с

шагом 30 мм,

755535

3

а соотношение пропитанного участка сектора к непропитанному берут от 2 до 8 частей. Пропиточный состав может быть, например в виде гексахлорциклофосфазотриена или другого отвердевающего вещества, снижающего коэффициент трения секторного участка в контакте с деталью. После пропитки на круге оставляют ряд чередующихся непропитанных секторных участков относительно пропитанных с шагом, меньшим в 1,5—8 раз отношения максимально допустимой условиями прочности окружной скорости круга к частоте свободных изгибных колебаний круга на шпинделе. Длину пропитанного участка рабочей поверхности выбирают в 2—8 раз больше длины непропитанного участка.

При пропитке шлифовального круга несколькими поверхностно-активными отвердевающими составами, с промежуточной сушкой и термической обработкой каждого из составов, оставляют непропитанными одни!\{ из составов секторные чередующиеся участки с упомянутым выше шагом. При этом создают секторные участки по периферии круга с различными физико-механическими и режущими свойствами. Например, после принудительной пропитки отдельных секторных участков круга на керамической связке составами, снижающими коэффициент трения в контакте абразивной поверхности круга с деталью, например гексахлорциклофосфазатриеном, сушки и термической обработки круг полностью импрегнируют другим составом, например полуфункциональной присадкой ЛЗ-26 и тем самым обеспечивают различные режущие свойства на чередующихся в окружном направлении участках круга.

В процессе шлифования периферией круга в момент касания обрабатываемого материала с непропитанными участками происходит интенсивное трение и повышение составляющей силы резания. Во время контакта обработанного материала с пропитанным участком круга происходит снижение трения и составляющей силы резания. Чередование моментов силы трения происходит с частотой, превышающей до 5 раз частоту свободных колебаний круга на шпинделе. Это объясняется тем, что шаг периодического чередования непропитанных участков при изготовлении по предлагаемому способу меньше в 1,5—8 раз отношения окружной скорости круга, допускаемой его прочностью, к частоте свободных колебаний круга на шпинделе, а рабочая окружная скорость меньше в 1,5 раза скорости, допускаемой прочностью круга. В результате периодического изменения (перепада) силы трения в контакте инструмента и заготовки с частотой, превышающей и некратной частоте свободных колебаний круга на шпинделе, автоколебания не успевают возникнуть

4

и тем самым повышается устойчивость процесса шлифования. На рабочей поверхности не образуется волнистость с шагом, связанным с частотой свободных колебаний круга на шпинделе. При этом не появляются и параметрические колебания, резонансные с автоколебаниями, снижается общий уровень колебаний при обработке, улучшается качество обработанной поверхности, повышается стойкость инструмента, т. е. улучшается эксплуатационное качество инструмента. С уменьшением шага и длины непропитанного участка относительно пропитанного в указанных пределах уменьшается средняя величина составляющей силы резания и величина переменных сил трения и резания, повышается устойчивость процесса обработки и эксплуатационное качество шлифовального круга. Конкретный диапазон ("1,5—8) р выявлен экспериментально.

При чередовании пропитываемых участков с шагом-С = обеспечивается наиболее существенное 'расширение области устойчивости процесса шлифования и наилучшие показатели обработки. Повышение эксплуатационного качества инструмента при его изготовлении достигается, когда шаг ί чередования пропитываемых участков меньше до 8 раз отношения максимально допускаемой условиями прочности окружной скорости ν и частоте р свободных изгибных колебаний круга на шпинделе. В том случае, когда £ >уУ—, при работе кругом с секторной пропиткой возникают переменные силы и колебания элементов системы СПИД при шлифовании с частотой ω < р, которые являются дополнительным источником автоколебаний. Они уменьшают устойчивость. Таким образом, в этом случае секторная пропитка не улучшает, а ухудшает эксплуатационные качества инструмента. Поэтому, значение шага {чередования пропитываемых участков { недопустимо при реализации способа изготовления круга. Это подтверждается и результатами эксплуатационных кругов. Например, круг формы ПП 250 X 20 X 75, установленный на шпинделе, имеет р = 200 Гц. Согласно приведенной зависимости { = шаг чередования пропитанных участков для указанных условий обработки должен выполняться в пределах от { = 166 мм до { — 29 мм. При пропитывании 3-х секторных участков импрегнатором (поверхностно-активное вещество — присадка ЛЗ-26) с шагом ί = 260 мм показатели процесса ухудшаются, так как не выполняется указанная зависимость и в процессе шлифования возникают автоколебания.

При пропитывании 32-х секторов с шагом -Е = 25, который меньше { = -А'—, в процессе шлифования также возникают автоколебания и показатели обработки снижаются. Кроме того, пропитка секторов круга с

755535

5

малым шагом -{усложняет технологическую реализацию предлагаемого способа в связи со сложностью пропитки участков малой протяженности.

При изготовлении шлифовальных кругов могут применяться все известные импрегнаторы и пропиточные составы, используемые ⁵ при изготовлении шлифовальных кругов в известных способах, корые изменяют режущие свойства круга, коэффициент трения в контакте круга и заготовки, например больше чем на 5%, и износ круга, например, до ₁₀ 0,001 мм. Положительный эффект от использования инструмента достигается, если при секторной пропитке круга в процессе обработки возникают переменные силы резания и трения с частотой ©, превышающей до 5 раз частоту свободных изгибных колеба- <5 ний круга на шпинделе, и пропитанные и непропитанные участки круга изнашиваются неравномерно.

Эти явления имеют место при использовании известных видов веществ и составов, которые или повышают режущие свойства ²⁰ инструмента, например, (импрегнатор — поверхностно-активное вещество типа полуфункциональной присадки ЛЗ-26), или увеличивают прочность инструмента, например бакелитовый лак. Например, при исполь- и зовании в качестве импрегнатора бакелитового лака при шаге чередования пропитанных участков ί =· расход инструментов

6

снижается в 1,7 раза, а стойкость Т круга между правками повышается до 4,5 раз за счет повышения виброустойчивости процесса обработки.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ изготовления шлифовального кру га, преимущественно на керамической связке, при котором круг формуют, термически обрабатывают и пропитывают отвердевающим импрегнатором отдельные участки круга, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик кру га, пропитывают его секторные участки, рас положенные по окружности относительно непропитанных участков с шагом ί = где V — максимально допустимая условиями прочности окружная скорость круга,

   р — частота свободных колебаний круга на шпинделе, при соотноношении пропитанного участка сектора к непропитанному от 2 до 8 частей.