SU982872A1 - Способ шаржировани поверхностей - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ШАРЖИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Г

Изобретение относитс  к абразивной обработке и может быть использовано дл  шаржировани  поверхностей. :

Известен способ шаржировани  поверхностей , при котором абразивные частицы внедр ют в шаржируемую поверхность при помощи пластины, которой сообщают колебани  в направлении , перпендикул рном этой поверхности 1 .

Недостатком этого метода  вл етс  высокое дробление абразивных зерен , обусловленное малым временем контакта инструмента и абразивных частиц (,0-10 от общего времени шаржировани  ), в силу чего отсутствует  вление перекатывани  зерен, и зерна не могут зан ть положение, наи- , более благопри тное дл  внедрени  в шаржируемую поверхность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ шаржировани , по которому внедрение абразивных частиц осуществл ют кристаллом алмаза, скольз щим под действием посто нной нагрузки1|2 Недостатками этого способа шаржировани   вл ютс  интенсивное дробление абразивных зерен .под.действием больших тангенциальных сил, одностороннее контактирование абразивных зерен с шаржируемым материалом (матрицей ), так как на поверхности около каждого зерна имеетс  риска, обраto зующа с  при внедрении зерна в поверхность , достижение определенной степени шаржировани  после чего процесс стабилизируетс  в результате выбивани  уже закрепленных зерен.

ts

Цель изобретени  - увеличение размеров шаржировани  частиц при уменьшении расхода абразивного материала и увеличение износостойкости шаржированной поверхности.

20

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему воздействие на абразивные частицы инструментом с нагрузкой-, нагрузку на инст398 румент периодически увеличивают от ,величины, определ емой зависимостью Pcibrtsf 3 -НВ- (tg2.+ F tget)H до величины определ емой зависимостью ..N Ч -f. Н, где ( посто нна  сила, действующа  на пластину-инструмент; N - количество зерен, наход щихс  под пластиной; р - наиверо тнейший радиус закруглени  ве|3шин абразивных частиц, мкм; НВ - твердость шаржируемого материала по Бринеллю, кг/мм ; 66 - наиверо тнейший угол за острени  вершин арразив ных частиц, град; , F - коэффициент трени  межд материалами абразивных частиц и шаржируемой поверхности; РО ,Н - динамическа  сила, действующа  на пластинур инструмент за один удар Krt--j,H - величина, равна  отно J шению нормальной динами ческой силы, разрушающе зерно за п ударов, к ко личеству ударов п; Т - врем  нахождени  зерен под пластиной, с; . f - частота воздействи . ударной нагрузки, При реализации за вл емого способа внедрение абразивных зерен в обрабатываемый материал происходит под действием динамической нагрузки Р„ , а в промежутке времени между воздействием нагрузки Ра, происходит перемещение инструмента параллельно обрабатываемой поверхности с посто нной нагрузкой Pponst Вследствие посто нной нагрузки перемещени  инструмента возникают малые тангенциальные силы, способствующие перекатыванию зерен и зан тию ими благопри тной ориентации дл  внедрени , но не способных разрушить зерна абразива и вызвать их внедрение в обрабатываемую поверхность. Дл  улучшени  перекатывани  допускаетс  добавление любого наполнител . Величина посто нной нагрузки РСОПЗ выбираетс  из услови  упругого деформировани  поверхностных слоев обрабатываемого материала абразивными зернами. Т Сила, действующа  на одно зерно л  внедрени  его на глубину, равна ,(tg2j+F tgoi). Учитыва  приведенные соотношени  и привед  их к количеству зерен N, наход щихс  под пластиной-инструментом имее,м . : . Р 8 - (tg -f -tg () ,Н, Практические исследовани  показали , что максимальное давление, при котором происходит перекатывание зерен без пластического деформировани  обрабатываемой поверхности, дл  различных материалов находитс  в преелах 0,01-0,03 ГПа. Величина ударной нагрузки Р выбираетс , учитыва  приведенное соотношение P.Kg-N Т f, Н 9 Величина КА, дл  данной марки и зернистости абразивных зерен определ етс  как отношение нормальной динамической силы Р,Г , разрушающей зерно за п ударов, к количеству ударов п. Величина Р определ етс  по методике, разработанной в ИСМ АН УССР. Произведение Tf определ ет количество ударов, приход щихс  на зерно за врем  его нахождени  под пластиной . Величина N - количество зерен абразива , наход щихс  под пластинойинструментом , и определ етс  из соотношени  W .-f где М масса зерен абразива под пластиной, г; р - удельный вес абразивных зерен , г А - зернистость абразивных зерен , мкм. Шаржирование предлагаемым способом возможно с применением любого вида энергии. Сида и частота импульсов выбираетс  из услови  требовани  к шаржируемой поверхности. При требовании высокой режущей способности к получаемой поверхности ( абразивный инструмент) абразивные зерна должны выступать -из матрицы ,и иметь острые развитые поверхности. 59 При требовании высокой износостой кости к получаемой поверхности абразивные зерна должны быть утоплены в матрицу и иметь гладкие площадки затуплени  вершин зерен. Это достигаетс  дополнительным выха йиваиием инструмента при увеличении ударного импульса без добавлени  абразива, либо с добавлением абразивных зерен более мелкой зернистости, чем i pжированиые зерна. П р и м е р 1. Провод т испытани  по шаржированию образцов и притиров из чугуна СЧ 18-36 НВ 160-190. Величина ударной нагрузки составл ет 50 Н, величина посто нной на грузки 3 Н, что соответствует да лению 0,008 Г. Скорость перемещени  пластины.-инструмента 0,05 м/с. Материал пластины-инструмента - твердый сплав : ВК. 15. Врем  шаржировани  2 мин. На поверхность образцов наноситс  алмазна  паста (50 % алмазного пореви ка АСК 50АО плюс 50 % технического вазелина). Величина ударной нагрузки выбираетс , учитыва  соотношение N -Т f, Н гДё с - врем  нахождени  зёрен подпластиной; f 100 С- частота воздействи  ударной нагр(узни. Произведение величин Т f определ ет количество ударов за врем  шаржировани . п 120-100 12-10 . Величина нормальной динамической нагрузки РоГ , разрушающей алмазные зерна АСК50ЛО, при колиС1естве уда ров 12-10 составл ет 0,ОТ5Н. Отсюда . , . , Н - Количество зерен абразива, наход  щегос  .под пластиной 0 34--fO f-A 3,5-50 Ве мМина ударной нагрузки р .M.34... п 10 Величина посто нной нагрузки вы бираетс , учить1| а  соотношение Pconst- Jt8 10. N-f 2 НВ {tg F Наиверо тнейший радиус закруплени  вершин зерби у дл  алмазов , АСК составл ет 1,1 Мкм, найверо тнейший угол при ве миине зерен составл ет 52°. Коэффициент трени  между алмазом и шаржируемым материалом принимаетс  Величина посто нной нагрузки Pconst - AS -1( .1(f-1, ( -t-0,3-tg 52) 6,ЗН. П р и м е р 2, Шаржируютс  образцы из материала алюминий АК-6, НВ-109. Величина Ударной нагрузки 70 Н. Величина посто нной нагрузки 2 Н. Скорость перемещени  пластины-инструмента 0,05 м/с. Материал пластиныинструмента - твердый/сплав. ВК 15. Врем  шаржировани  2 мин. На поверхность образцов наносит-- с  алмазна  паста (50% алмазного порошка АСК 100/80 и 50 технического вазелина). П р и м е р 3- Шаржируютс  образцы из материала сталь 5, НВ 262-286. Величина ударной нагрузки 50 Н. Величина посто нной нагрузки 3-Н. Ско.;. рость перемещени  пластины-инструмента 0,05 м/с. Материал пластины-инструмента - твердый сплав ВК 15- Врем  шаржировани  2 мин. На поверхность образцов наноситс  алмазна  паста (50i алмазного порошка АСК 50/40,и 50% технического вазелина).

I С наложением импульсной нагрузки на инструмент

Как видно из приведенной таблицы максимальный и средний размеры шаржированных зерен предлагаемым способом больше, а расход алмазного порошка меньше, по сравнению с рассматриваемыми методами.

величина шаржированных зерен определ етс  на оптическом микроскопе миму.

Величина выступани  зерен определ етс  на этом микроскопе, а также при помощи профилографа-профилометра модели 201 завода Калибр, Величина ударной нагрузки определ етс  при помощи пьезокерамического датчика согласно методике, разработанной в ИСМ АН УССР.

Износостойкость шаржированных притиров определ ют по количеству изготовленных на них алмазных конусов . Алмазные конусы предназначаютс  дл  измерени  твердости, имеют угол при вершине 120° и радиус 10 мкм Конусы изготавливаютс  из синтетических алмазов АСС 1000/800, представл кщ х . собой октаэдры,ориентированные одинаковым образом. Число обо1JOTOB притира составл ет 3000 об/мин нагрузка 0,2 кГ..

Лритир, шаржированный предлагае-. мым способом, тер ет режущую стособность после заточки 21 алмазного конуса, шаржированный по способу

Claims (1)

1. Формула изобретения ,

   Способ шаржирования поверхностей ₄₅ при котором на абразивные частицы воздействуют инструментом с нагруз кой, отличающийся тем, что, с целью повышения износостой-» кости шаржированной поверхности, нагрузку периодически изменяют от величиныопределяемой зависимостью •const * 48*10 ·Ν·ρ² НВ (tg^+F- tg<2),H до величины, определяемой зависимостью

   Λ' * Н, где Р_С0П9^Тн - постоянная сила, действующая на инструмент;

   N - количество зерен, находящихся род инстру- ‘ ментом;

   р - наивероятнейший радиус закругления вершин абразивных частиц,мкм' НВ - твердость шаржируемого материала по Бринеллю кг/мм²;

   ά - наивероятнейший угол > заострения вершин абразивных частиц, град; коэффициент трения между материалами абразивных зерен и шаржируемой поверхности; динамическая сила, действующая на инструмент за один удар;

   величина, равная отношению нормальной динамической силы разрушающей зерно за η ударов к количеству ударов,п;

   Т - Время нахождения зерен под инструментом, сек;

   f - частота воздействия ударной нагрузки, сек'Л