SU901043A1 - Абразивный инструмент - Google Patents

Description

(З) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

I

Изобретение относитс  к конструкци м абразивных прерывистых кругов дл  обработки хрупких материалов.

Известны прерывистые шлифовальные круги, у которых выступы и впадины выполн ютс  переменной прот женности , а отношение прот женности выступа к следующей за ним впадине посто нно 1 .

Однако при обработке хрупких мате-г риалов дл  предотвращени  сколов обрабатываемого материала нельз  использовать инструмент с произвольной прот женностью выступов и впадин, поскольку при чрезмерно большом пазе величина ударной нагрузки может быть соизмерима с прочностью материала , а это может привести к сколам и другим дефектам обрабатываемой поверхности .

Цель изобретени  - повышение качества обработки хрупких материалов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при обработке пористых стеклокристаллических материалов отношение прот женности двух соседних впадин принимаетс  в пределах О,65-0,85,а прот женность выступа посто нна и определ етс  по формуле

/|KAV

L,

S V t

коэффициент, учитывающий

К где

вид св зки инструмента и концентрацию шлама на кон10 це выступа;

А размер алмазных зерен в инструменте; V скорость вращени  инструмента ;

IS

S подача инструмента или детали;

D t

диаметр инструмента; глубина резани ; средн   прот женность впапер

20 дины. При этом отношение прот женности

самой узкой впадины к самой широкой

не превышает 0,,85. На чертеже показана .конструкци  кpyгa гдe по сн етс  закон расположени  абразивных элементов 1, располагаемых с переменным шагом В, В, В ... на корпусе 2. Выбор параметров впадины кругов с прерывистой режущей кромкой дл  . обработки хрупких неметаллических материалов ограничен как максимальной шириной впадины, так и диапазоном варьировани  ширины ее. Экспериментально установлено, что при обработке стекла (хрустал ) прот женность переменной впадины дл  кругов 0 250 мм не должна превышать -6 мм, а дл  кругов 0100 - 2- мм. При обработке материалов типа керамик прот женность впадины не должна превышать дл  кругов ф 250 мм 5-7 м а дл  кругов 0100 мм - 3-5 мм. Пос кольку с точки зрени  снижени  расхо да алмазов на изготовление инструмента следует стремитьс  к наиболее ,широкой впадине, то прот женность пе ременной впадины необходимо выполн ть в указанных пределах. В указанном диапазоне переменност прот женности впадин может выбиратьс в любом варианте. Например, круг 0 100 мм выполн етс  с пазами шириной 2; 2,75; 3,3 мм или 2 4; 3 мм и т.п. В то же врем  при обработке м нее прочных пористых стеклокристалли ческих материалов отношение прот жен ности двух соседних впадкн не должно быть меньше 0,,85. При работе та кими кругами вибрации значительно снижаютс . Несоблюдение приведенных условий вызывает ухудшение качества обработки. Теоретические и экспериментальные исследовани  показали, что критерием ограничивающим производительность об работки хрупких неметаллических мате риалов,  вл етс  высока  концентраци продуктов диспергировани  (шлама) в смазочно-охлаждающей жидкости. Образующа с  суспензи  из зоны съема материала транспортируетс  п6 рельефному слою инструмента. Наибольша  ко центраци  шлама наблюдаетс  на конце выступа. Существует наиболее рациональна  концентраци  шлама в рельефном слое, превышение которой приводит к росту усилий резани , так как дл  того, чтобы производить съем, приходитс  разрывать пленку суспензии. Кроме того, когда концентраци  превышает рациональные величины, усложн ютс  услови  дл  транспортировки суспензии , что интенсифицирует процесс шаржировани  шлама в св зку инструмента и все это способствует быстрому засаливанию инструмента. Наиболее рациональные услови  возникают, когда объем снимаемого материала в единицу времени составл ет 0,,25 от объема рельефного сло  инструмента, контактирующего во врем  обработки за это же врем . В этом случае шлам транспортируетс  в пределах выступа в жидком состо нии и дл  расчетов пригодны закономерности движени  суспензий. Объем рельефного сло  инструмента определ етс  дугой контакта в зоне резани  и площадью рельефа алмазного инструмента. Рельеф алмазного струмента определ етс  зернистостью, видом св зки, качеством и концентрацией алмазов, методом правки и т.п. Дл  расчетов параметров кругов величина рельефного сло  может адекватно быть представлена как дол  размера алмазного зерна по ГОСТ 9206-70 а именно п-рА, где А - верхнее значение зернистости по ГОСТ 9102-70. При этом ДЛИ инструментов на гальванической св зке следует пользоватьс  соотношением (0,1-0,3) А, дл  металлических св зок на медной основе (Ml, МШ) - (Q,k-й,k А, дл  св зок на алюминиевой основе (МВ, М5-2) (0,06-0, )А. В литературе имеетс  много данных дл  определени  значени  р дл  различных св зок. Исход  из законов гидродинамики транспортировки суспензии и объемов снимаемого материала, св занных с режимами обработки, получена расчет . на  формула, котора  позвол ет получить значение прот женности выступа.. При зтом обеспечиваетс  на конце вуступа заданна  концентраци  шлама ,05-0,25. Предельное значение коэффициента равно 0,5, так как плотность шлама, как правило, составл ет 0,5 от плотности исходного материала. Известно, что поток жидкости при движении между вращающь мис  телами трансформируетс  s зависимости от величины зазора, скорости тел и в зкости жидкости. Дл  a,nM33h,.,i обработки можно прин ть знамение коэффи-i

циента, учитывающего изменение движени  суспензии по отношению к скорости инструмента как и во многих других случа х ,5.

Коэффициент К, введенный в расчетную формулу, учитывает все частные коэффициенты и определ етс  как

r-f

Методика определени  рационального размера выступа круга состоит в следующем.

Определ ют размер инструмента в соответствии с прин тым оборудованием и в зависимости от условий обработки и заданной производительноети - режим обработки (глубину, подачу , скорость). Затем, задава сь размерами впадины в указанном диапазоне , по формуле определ ют размер выступа. Универсальные инструменты рассчитывают с учетом максимальных режимов обработки дл  данной группы материалов , тогда и при менее интенсивных услови х обработки обеспечиваютс  хо рошме услови  дл  выноса шлама, т.е. коэффициент несколько меньше.

Дл  кругов сложного профил  СА2П, АбП) расчет длины выступа ведетс  по участкам с наибольшим съемом материв ла.

Экспериментальные исследовани  дл  проверки расчетных данных провод т на кругах 0 100 мм при обработке на автоматах типа- Кутгер и 250 мм при ручной работе.

Расчеты и эксперименты провод т дл  следующих условий обработки

ф 250 мм об/мин; t мм; мм/мин.

0 100 мм об/мин; мм; 5 1200 мм/мин

Круги ( 250 мм имеют зернистость АСВ 63/50, а круги 0100 мм - АСВ . В результате профилографировани  и обработки профилограмм большого количества кругов устанавливают, что рельефный слой составл ет (0,,1б) значение коэффициента запаса прин то дл  ручной работы ЗГр 0,15 и дл  машинной Tt 0,2.

В результате расчета получают оптимальные размеры прот женности выступов дл  0 250 мм при мм/мин ,6 мм, дл  круга 0100 мм 1( 3,6 мм.

Круги выполн ют с впадинами переменной прот женности. Круги ф 250 мм имеют минимальную ширину мм и максимальную 6 мм, а разница в прот женности соседних впадин не превышает 1 мм, т.е. круги имеют впадину шириной k, 5, 6 мм. Круги 0 100 мм имеют минимальную ширину ападины 2 мм и максимальную 3,5 мм, примем разница в прот женности соседних впадин составл ет . О, 75 мм. Одновременно испытывают круги 250 и 0 100 мм, прот женность выступов которых определ ют, исход  из температурных факторов.

Прот женность выступов соответственно равна 28 и 11 мм, а ширина ападины - k и 2,5 мм. В результате экспериментов устанавливают, что круги 0100 мм обеспечивают снижение удельного расхода алмазов в 1,3-1, раза. При ручной обработке кругами 250 мм удельный расход снижаетс  на , нар ду с этим круги обеспечивают повышение производительности на 10-15% за счет снижени  количества правок и их продолжительности.

Кроме того, на изготовление кругов расходуетс  алмазов на 10-15 меньше , чем по известным решени м.

формула изобретени 

Абразивный инструмент с впадинами переменной прот женности и режущими выступами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества обработки хрупких материалов, отношение протгчженности двух соседних впадин равно 0,,85, а режущие выступы выполнены посто нной прот женности .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 580108, кл. В D 5/00, 1976.

8г

Claims (1)

1. формула изобретения

   Абразивный инструмент с впадинами переменной протяженности и режущими выступами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки хрупких материалов, отношение протяженности двух соседних впадин равно 0,б5~0,85, а режущие выступы выполнены постоянной протяженности.