SU952534A1 - Способ шлифовани абразивным кругом - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ АБРАЗИВНЫМ КРУГОМ

1

Изобретение относитс  к обработке материалов шлифованием и полированием периферией абразивного круга.

Известен способ шлифовани  с наложением колебаний на шлифовальный шпиндель с кругом в направлении, нормальном к плоскости шлифовани  с ультразвуковой частотой .

Устройство, реализующее способ, содержит вибратор, выполненный в виде магнитострикционного сердечника, и генератор тока с ультразвуковой частотой 1.

Однако способ не обеспечивает высокое качество обработанной поверхности и достаточную виброустойчивость процесса шлифовани , поскольку колебани  сообшают в течение всей операции обработки, включа  режимы выхаживани , а также независимо от наличи  автоколебаний и необходимости их подавлени .,

Сообшение колебаний вызывает переменную глубину шлифовани  и повышение шероховатости обработанной поверхности при работе незатупленным кругом. Это существенно про вл етс  при обработке в режиме выхаживани . Кроме того, в процессе шлифовани  известными способами при сообш ,ении колебаний возникают зоны пониженной виброустойчивости. Это объ сн етс  тем, что при сообщении колебаний создаетс  переменное давление и трение в контакте круга и детали, которые при неблагопри тных соотношени х частот собственных и сообщаемых колебаний, вызывают сужение области устойчивости. При этом автоколебани  могут возникать не только в св зи с самим процессом шлифовани , но и из-за

... переменного давлени  и трени , что существенно ухудшает качество обработанной поверхности , повышает расход инструмента и снижает производительность обработки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ шлифовани , при котором абразивному кругу сообшают колебани  в направлении, нормальном к плоскости обработки, и создают переменное нормальное давление в контакте круга и детали и прерывистость шлифовани  Устройство дл  осуществлени  способа

20 содержит щлифовальный круг, установленный на шпинделе станка, и вибратор, выполненный в виде зубчатой пары колес. При этом ведомое колесо жестко св зано с кругом , а ведущее расположено с возможностью

сообщени  колебаний в нормальном направлении и создани  переменного давлени  между кругом и деталью 2.

Недостатками способа  вл ютс  мала  виброустойчивость процесса шлифовани  и низкое качество обработанной поверхности. Мала  виброустойчивость обусловлена тем, что переменное нормальное давление не св зывают с относительными колебани ми детали и шлифовального круга. Вследствие этого возникают обширные зоны неустойчивости процесса шлифовани , обусловленные не только самим процессом обработки, но и переменностью нормального давлени . В св зи с уменьшением устойчивости в процессе шлифовани  возникают автоколебани  и круг быстро тер ет свои режушие свойства, что сужает технологические возможности обработки. Колебани , возбуждаемые в направлении , нормальном к плоскости шлифовани , при отсутствии автоколебаний, например при работе незатупленным кругом, и, особенно в режиме обработки с выхаживанием , увеличивает шероховатость обработанной поверхности.

Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости процесса шлифовани  и улучшение качества обработанной поверхности. Указанна  цель достигаетс  тем, что перемешени  сообщают только при возникновении колебаний в процессе шлифовани , при этом сближение круга и детали и изменение давлени  осуществл ют пропорционально скорости относительных колебаний круга и детали в тангенциальном направлении .

На чертеже изображено устройство дл  осушестилени  способа.

Устройство содержит абразивный круг 1, установленный на шпинделе, станка, приспособление 2 дл  установки и креплени  обрабатываемой детали 3. С приспособлением 2 св зан вибратор 4, выполненный в виде электромагнитного возбудител  5. К нему подключены последовательно регистратор 6 скорости относительных тангенциальных колебаний круга и детали, выполненный в виде датчика скорости колебаний и блок 7 управлени , усилитель напр жени  тока которого подключен к возбудителю 5 колебаний.

Блок 7 управлени  может содержать, кроме усилител  напр жени  тока сигналов, функциональный преобразователь и фильтр. Устройство работает следующим образом. В процессе шлифовани  кругом 1 детали 3 при возникновении относительных тангенциальных колебаний величина силы трени  и резани  в плоскости шлифовани  измен етс  путем увеличени  нормального давлени  за счет сближени  детали 3 с кругом 1 электромагнитным вибратором 4, на обмотки возбудител  5 которого напр жение подаетс  через блок 7 управлени  в зависимости от величины скорости тангенциальных колебаний детали 3 с приспособлением 2, измер емой с помощью регистратора 6 скорости . Блок 7 управлени  вырабатывает величину выходного напр жени , пропорционального усилию на вибраторе 4, в зависимости от входного н апр жени , соответствующего скорости Z тангенциальных колебаний, возникающих при шлифовании. Таким образом, при шлифовании в момент возникновени  колебаний детали 3 создают

переменное давление между кругом 1 и де-. талью 3, а следовательно, переменную силу трени  и резани , изменение которых осуществл ют пропорционально скорости Z тангенциальных колебаний. При этом включение в блок 7 управлени  функционального преобразовател  позвол ет обеспечить нелинейную св зь между изменением нормального давлени  и тангенциальной скоростью колебании , что расшир ет область устойчивости например, дл  затуплени  инструмента и возникновений параметрических колебаний при шлифовании, обусловленных волнистостью и переменным трением.

Фильтр блока 7 управлени  обеспечивает фильтрацию частот в диапазоне, колебаний, устранение которых  вл етс  наиболее желательным, например колебаний, св занных с частотой вращени  круга или автоколебаний , близких к низщей частоте свободных колебаний. С другой стороны, фильтр улучшает услови  работы электромагнитного возбудител  5 за счет исключени  помех и «шумов, которые сами не оказывают отрицательное вли ние на показатели шлифовани .

Противодействие силы трени  и резани  колебани м, возникающим при шлифовании, обеспечивает затухание относительных колебаний круга 1 и детали 3 и, тем самым, повышаетс  устойчивость процесса шлифовани .

Полагаем упрощенно, что собственна  0 частота колебаний приспособлени  2 с деталью 3 в направлении Y, перпендикул рном .к плоскости обработки, существенно выше частоты в тангенциальном Z направлении.

При таких услови х достаточно рассмотреть устойчивость только в тангенциальном Z направлении.

Вибратор 4 формирует силу Рул, пропорциональную скорости колебаний в процессе шлифовани . Тогда возникает изме0 нение нормального давлени  между кругом 1 и деталью 3

Руп dZ,

где d - коэффициент пропорциональности. Колебани  в направлении координаты Z описываютс  как 5 mZ + C2Z+ju(Z)CPyo + Руп О

где m - приведенна  масса приспособлени  2 и детали 3; С 2 -жесткость;

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Способ шлифования абразивным кругом, при котором сообщают относительные пере²⁰ мещения детали и кругу и создают переменное давление между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости процесса шлифования и улучшения качества обработанной поверхности, перемещения 25 сообщают при возникновении колебаний в процессе шлифования, при этом сближение круга и детали и иеменение давления осуществляют пропорционально скорости их относительных колебаний в тангенциальном направлении.

   30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 111330, кл. В 24 В 1/04, 1961.
2. 2. Патент США № 3579927, кл. 51-281, 1971.