Спосіб тонкої абразивної обробки циліндричних отворів деталей обертання з високолегованих композитів

Реферат: Спосіб тонкої абразивної обробки циліндричних отворів деталей обертання з високолегованих композитів включає обертання оброблюваної деталі навколо своєї осі з одночасним зніманням стружки з поверхні отвору абразивним інструментом, що обертається. Вісь абразивного інструменту розташована паралельно осі отвору деталі, з жорстким контактуванням інструменту з поверхнею оброблення і переміщенням вздовж осі деталі. Для обробки застосовують абразивні інструменти з карбіду кремнію зеленого на еластичній гліфталевій зв'язці з інтенсивною подачею мастильно-охолоджуючої рідини. UA 81849 U (12) UA 81849 U UA 81849 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі технології машинобудування, зокрема, до способів прецизійних фінішних методів обробки поверхонь отворів деталей з високолегованих композитних матеріалів на основі нікелю, вольфраму, ванадію, титану, кобальту, заліза, що належить до групи важкооброблюваних сплавів зі спеціальними властивостями, наприклад, деталей аерокосмічної техніки, газотурбінних систем, ракетних двигунів, компресорних станцій магістральних газогонів та високошвидкісних поліграфічних машин, а також деталей, що працюють в умовах тертя при жорстких режимах експлуатації (температура середовища до 800 °C та тиск до 8,0 МПа або швидкості обертання до 400 об/хв. та тиску 2,5-5,0 МПа). Прецизійна обробка таких матеріалів відомими технологічними методами не забезпечує необхідних технічних параметрів якості, обумовлених вимогами специфічних умов експлуатації техніки. Найближчим аналогом є тонке внутрішнє шліфування отворів деталей на верстатах прецизійної точності за допомогою спеціальних абразивних інструментів [1]. В якому в отвір деталі, що закріплена в передній бабці прецизійного шліфувального верстату вводиться абразивний круг меншого діаметру та осциляційними рухами виконується оброблення, при якому знімається мінімальний шар оброблюваного матеріалу. В результаті цього процесу забезпечуються необхідні параметри точності оброблюваних поверхонь. Недоліками найближчого аналогу [1] є незадовільні параметри наклепу в робочій зоні оброблювання та неможливість суттєвого зменшення шорсткості поверхонь, при використанні звичайних абразивних матеріалів (електрокорунд білий, моно корунд). В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості поверхонь оброблення отворів деталей обертання з високолегованих композитів забезпеченням утворення складної траєкторії руху ріжучого зерна абразивного інструменту у вигляді кругу на еластичній зв'язці, здатної пружно демпфувати сили різання, які виникають при зніманні надтонких стружок з поверхні оброблення і формують параметри наклепу, зокрема, глибини наклепу та показники характеристик шорсткості, шляхом застосування абразивів зернистістю 10-30 мкм з зеленого карбіду кремнію на еластичній гліфталевій зв'язці з інтенсивністю використання мастильноохолоджуючої рідини. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі тонкої абразивної обробки циліндричних отворів деталей обертання з високолегованих композитів, при якому забезпечують обертання оброблюваної деталі навколо своєї осі з одночасним зніманням стружки з поверхні отвору абразивним інструментом, що обертається, а його вісь розташована паралельно осі отвору деталі, з жорстким контактуванням інструменту з поверхнею оброблення і переміщенням вздовж осі деталі, який відрізняється тим, що для обробки застосовують абразивні інструменти з карбіду кремнію зеленого, зернистістю 10-30 мкм, на еластичній гліфталевій зв'язці з інтенсивною подачею мастильно-охолоджуючої рідини. Спосіб здійснюють наступним чином. Деталь циліндричної форми з внутрішнім отвором, що обробляють, затискають у пристрої верстату. Абразивний інструмент у вигляді кругу, що складається з абразивних зерен, які утримуються разом за допомогою гліфталевої зв'язки, розміщують у отворі деталі так, щоб вісь обертання кругу була паралельна осі обертання деталі. Одночасно абразивні зерна входять у контакт з поверхнею оброблення і інструменту надають переміщення вздовж осі деталі, при цьому у зону знімання стружки подають мастильно-охолоджуючу рідину. Спосіб реалізації за схемою, наведено на кресленні. Деталь 1 з отвором затискається у пристрої 3 верстата прецизійної точності і обертають зі швидкістю Vд. Абразивний круг 2 з відповідною оправкою розташовують в отворі деталі і обертають зі швидкістю Vi. Абразивний круг 2 за розрахунок відповідної кінематики верстату здійснює переміщення вздовж осі оброблення зі швидкістю Vn. Круг 2 має жорсткий контакт з деталлю 1, внаслідок чого знімається припуск на обробку t. Завдяки застосуванню еластичної гліфталевої зв'язки кругу ріжучі абразивні зерна під дією сил різання пружно демфують, зменшують таким чином фактичну глибину різання t. Це позитивно впливає на всі параметри різання, обумовлюючи підвищення якості поверхні оброблення. Одночасно в зону обробки інтенсивно подається мастильно-охолоджуюча рідина. Застосування в якості ріжучих зерен карбіду кремнію з зернистістю в межах 10-30 мкм у поєднанні з гліфталевою зв'язкою забезпечує підвищення якості поверхонь на 20-30 % у порівнянні зі способом, здійсненим за найближчим аналогом. При використанні традиційних технологічних схем оброблення, що відрізняються від запропонованої, параметри якості поверхні знижуються (табл. 1, 2). 1 UA 81849 U Таблиця 1 Вплив зв'язки та матеріалу зерна абразивного інструменту зернистістю 28 мкм на параметри якості поверхні при обробці отворів з важкооброблюваних композиційних матеріалів на основі нікелевого сплаву ЭИ929 № п/п 1 2 3 Матеріал абразиву Карбід кремнію зелений Електрокорунд білий Монокорунд Обробка згідно аналогу, інструментом на керамічній зв'язці Параметр Глибина шорсткості наклепу Ra, мкм h, мкм Обробка згідно запропонованого способу, з iнструментом на гліфталевій зв'язці Параметр Глибина шорсткості наклепу Ra, мкм h, мкм 0,657 8-10 0,570 6-7 0,710 11-13 0,690 10-11 0,800 13-15 0,715 12-13 Таблиця 2 Вплив зернистості інструменту на гліфталевій зв'язці з карбіду кремнію зеленого, на параметри якості поверхні при обробці отворів деталей з важкооброблюваних композиційних матеріалів на основі нікелевого сплаву ЭИ929 № п/п 1 2 3 5 10 Зернистість, мкм Параметр шорсткості Ra, мкм Глибина наклепу h, мкм 50 28 7 1,18 0,570 0,256 15-20 6-7 3-5 Спотворення II-го a  10  4 роду a 17,94 15,63 11,40 Спосіб тонкої абразивної обробки циліндричних отворів деталей обертання з високолегованих композитних може використовуватись при виготовленні деталей апаратних комплексів аерокосмічних систем, деталей тертя газотурбінних і компресорних станцій магістральних газогонів, ракетних двигунів та швидкісних підшипників ковзання поліграфічних машин. Джерела інформації: 1. Гавриш А.П., Мельничук ПП. Фінішна алмазно-абразивна обробка магнітних матеріалів. Житомир: ЖДТУ, 2004.-552 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб тонкої абразивної обробки циліндричних отворів деталей обертання з високолегованих композитів, при якому забезпечують обертання оброблюваної деталі навколо своєї осі з одночасним зніманням стружки з поверхні отвору абразивним інструментом, що обертається, а його вісь розташована паралельно осі отвору деталі, з жорстким контактуванням інструменту з поверхнею оброблення і переміщенням вздовж осі деталі, який відрізняється тим, що для обробки застосовують абразивні інструменти з карбіду кремнію зеленого, зернистістю 10-30 мкм, на еластичній гліфталевій зв'язці з інтенсивною подачею мастильно-охолоджуючої рідини. 2 UA 81849 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3