Спосіб абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію

Реферат: Спосіб абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію, який здійснюють дрібнозернистими шліфувальними інструментами при інтенсивній подачі у зону обробки мастильно-охолоджуючої речовини, а оброблювану деталь фіксують на столі шліфувального верстату з наданням їй поздовжньо-зворотного переміщення та одночасним горизонтальним рухом. Як шліфувальний інструмент застосовують дрібнозернисті круги з карбіду кремнію чорного (53С) зернистістю 1428 мкм на еластичній гліфталевій зв'язці (Гл), а оброблення плоскої поверхні деталі з легованого композиту на базі алюмінію виконують технологічними режимами: швидкість обертання шліфувального кругу, швидкість горизонтального поздовжньо-зворотного руху деталі оброблення (поздовжня подача), швидкість поперечного горизонтального переміщення деталі (поперечна подача), глибина шару зрізання металу (глибина різання). UA 94829 U (12) UA 94829 U UA 94829 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі технології машинобудування, зокрема до способів абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію, які виготовлені з шламових відходів обробки деталей з алюмінію у крупносерійному виробництві автотракторної та авіаційної галузей промисловості і які працюють в умовах тертя при жорстких роботах експлуатації (температура до 120-170 °C, питомі тиски 5-7 МПа, агресивне оточуюче середовище - кисень, повітря, виробничий пил з абразивними властивостями при роботі друкарської техніки з паперовою сировиною та інше). Абразивне оброблення зазначених композитних сплавів на основі алюмінію відомими технологічними способами не забезпечує виконання технічних вимог до якості поверхонь таких деталей тертя, які піддаються при роботі інтенсивним експлуатаційним навантаженням, що впливає на параметри надійності (зносостійкість довговічність, ремонтоздатність), які залежать від параметрів якості поверхонь оброблення деталей поліграфічної техніки (шорсткість, ступінь наклепу, величина та знак залишкових напружень поверхневої зони). Відомий спосіб тонкого абразивного шліфування важкооброблюваних високолегованих матеріалів алфенолового класу типу Ю16, 16 ЮИХ, "Alfo" системи "алюміній-іридій-залізо-хром" при застосуванні якого використовують дрібнозернисті інструменти з карбіду кремнію зеленого (63С), зернистістю 10-14 мкм на еластичній гліфталевій зв'язці (Гл), а оброблення поверхонь здійснюють, призначаючи надтонкі оздоблювальні режими різання [1]. Недоліком цього способу є те, що при шліфуванні сплавів з підвищеним складом у матеріалі алюмінію під час різання тонких стружок з невеликим їх перерізом (а саме такими є композитні сплави на основі алюмінію АК12М2МгН, АК12ММгН, АК8МЗч, АК12ММгН + (9-12) % MoS2), відбувається миттєве окиснення субмікронних часток елементів стружки, налипання їх до ріжучої кромки абразивного зерна карбіду кремнію зеленого, що змінює умови різання у зоні оброблення, зокрема, веде до збільшення радіусу заокруглення та кута різання при вершині ріжучого поодинокого зерна. Це обумовлює передчасну втрату ріжучої здатності абразивного кругу і стає причиною зниження параметрів якості поверхні оброблення деталі. Найбільш близьким аналогом є спосіб оброблення поверхонь композитних деталей абразивними інструментами з карбіду кремнію зеленого 63СМ14СМ2Гл з інтенсивним застосуванням тонких режимів різання та мастильно-охолоджуючої рідини (МОР) [2]. Недоліком такого способу є те, що в результаті його застосування на практиці не вдається отримати параметри шорсткості поверхні оброблення R a менші позначень 0,600-0,650 мкм та глибини наклепу (дефектного шару деталі) меншого 8-10 мкм, що не дає змогу підвищити зносостійкість та довговічність деталей тертя поліграфічних машин. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості поверхонь обробки зносостійких деталей тертя з площинними поверхнями контурів деталей, виготовлених з легованих композитних матеріалів на основі алюмінію, шляхом зрізання тонких стружок абразивними зернами інструменту за рахунок зниження складових сил різання у зоні обробки завдяки зменшенню тертя зерен інструменту по поверхні оброблення. Крім цього застосовують мастильно-охолоджуючу рідину (МОР) певного складу та консистенції. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію оброблення виконують дрібнозернистими шліфувальними інструментами при інтенсивній подачі у зону оброблення мастильно-охолоджуючої рідини (МОР), оброблювану деталь фіксують на столі шліфувального верстату з наданням деталі поздовжньо-зворотного переміщення та одночасним горизонтальним рухом. Для оброблення деталі як шліфувальний інструмент використовують дрібнозернисті круги з карбіду кремнію чорного (53С) зернистістю 14-28 мкм на еластичній гліфталевій зв'язці (Гл), а оброблення плоскої поверхні деталі з легованого композиту на базі алюмінію виконують за такими технологічними режимами: швидкість обертання шліфувального кругу - 22-25 м/с, швидкість горизонтального поздовжньо-зворотного руху деталі оброблення (поздовжня подача) - 2-5 м/хв., швидкість поперечного горизонтального переміщення деталі (поперечна подача) - 0,1-0,3 мм/подв. хід., глибина шару зрізання металу (глибина різання) - 2-5 мкм. Спосіб здійснюється наступним чином. Деталь з плоскою поверхнею, яку необхідно обробити з прецизійною точністю, закріплюють на столі високоточного плоскошліфувального верстату. Інструмент у вигляді абразивного кругу з карбіду кремнію чорного (53С) зернистістю 14 28 мкм на еластичній гліфталевій зв'язці (Гл) закріплюють у шпинделі верстату так, щоб вісь обертання кругу була паралельна базовій площі поверхні стола плоскошліфувального верстату. Одночасно абразивні зерна вступають в контакт з поверхнею оброблення, а деталі (разом із столом шліфувального верстату) надають поздовжньо-зворотні переміщення з нормованою швидкістю (поздовжня подача) з одночасним 1 UA 94829 U 5 10 15 20 25 30 рухом у перпендикулярному напрямку у площині оброблення на кожне поздовжньо-зворотне переміщення деталі (поперечна подача) з наданою швидкістю, при цьому абразивні зерна шліфувального кругу занурюються у поверхню оброблення поверхневого шару деталі (глибина різання) з одночасною подачею у зону різання мастильно-охолоджуючої рідини (МОР) певного складу і консистенції (табл. 1, 2). Суть корисної моделі пояснюється наведеною схемою. Спосіб реалізують наступним чином. Деталь 1 (з плоскою поверхнею оброблення) за допомогою технологічних пристроїв 3 міцно фіксують на столі 2 високоточного плоскошліфувального верстату. Абразивний круг 5 обертається зі швидкістю Vкр, врізаючись своїми зернами у тіло деталі на глибину різання (t) 4, при цьому зрізуються тонкі стружки 6. Деталь 1 зі столом 2 плоскошліфувального верстату з нормованою швидкістю переміщується у горизонтальній площині, яка паралельна вісі обертання абразивного кругу 5 (поздовжня подача S пp), використовуючи плавні поздовжньозворотні рухи. Одночасно у перпендикулярному напрямку на кожен поздовжньо-зворотній хід деталі 1 здійснюється її переміщення з заданою швидкістю (поперечна подача S п). Шліфування здійснюється з активною подачею у зону різання мастильно-охолоджуючої рідини (МОР) певного складу і консистенції (схему подачі МОР на кресленні не показано). Завдяки тому, що абразивні зерна карбіду кремнію чорного (53С) у складі шліфувального кругу мають досить гостру форму (мінімальний радіус заокруглення та мінімальний кут при вершині ріжучого зерна) серед інших абразивних матеріалів, завдяки мінімальній здатності карбіду кремнію чорного (53С) до схоплювання металу обробки, до ріжучої поверхні зерна та завдяки застосуванню еластичної гліфталевої зв'язки (Гл), коли (при навантаженні зерен під дією сил різання) абразивні зерна карбіду кремнію чорного (53С) демпфують у тіло зв'язки, зменшуючи фактичну глибину різання, чим досягається суттєве зниження складових сил різання, які виникають при стружкоутворенні. Ці фактори впливають на фактичну глибину різання та переріз стружки, що призводить до покращення якості поверхні оброблення (~ 1520 %) зменшуються параметри шорсткості, ступінь наклепу (~ 10-15 %) та глибина його проникнення у поверхневий шар деталі. Це безпосередньо впливає на параметри довговічності та зносостійкості готових виробів. Крім того, досягненню найвищих параметрів якості поверхонь оброблення сприяє призначення таких режимів тонкого абразивного шліфування, які були досліджені (з метою досягнення найвищих параметрів якості обробки) і стали нормованими для розробників технологій. При використанні традиційних технологій оброблення деталей параметри якості обробки їх плоских поверхонь знижуються (табл. 1, 2). 35 Таблиця 1 Вплив шліфувального інструменту на параметри якості поверхні при обробленні плоских поверхонь деталей зі зносостійкого композитного матеріалу на основі алюмінію АК12М2МгН Обробка згідно найближчого аналогу кругом з карбіду кремнію зеленого 63СМ28Гл на гліфталевій зв'язці [1] Параметр Глибина Ступінь шорсткості Ra, наклепу h, мкм наклепу К мкм 0,700 8-10 1,45 Обробка згідно запропонованого способу кругом з карбіду кремнію чорного (53СМ28Гл) на гліфталевій зв'язці Параметр Глибина Ступінь шорсткості Ra, наклепу h, мкм наклепу К мкм 0,630 7-8 1,39 2 UA 94829 U Таблиця 2 Вплив поздовжньої подачі на якість поверхні при абразивній обробці плоских поверхонь деталей тертя з композитного матеріалу на основі алюмінію АК12М2МгН кругами 53СМ28Гл Поздовжня подача Snp, мм/об. 2 3 5 5 10 Параметри якості поверхні Параметр шорсткості Ra, Глибина наклепу h, Ступінь наклепу К мкм мкм 0,630 1,39 7-8 0,670 1,42 8-9 0,700 1,49 9-10 Спосіб абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію може використовуватись при обробці деталей тертя поліграфічної техніки та спеціальних деталей машин текстильної та харчової галузей виробництва. Джерела інформації: 1. Гавриш А.П. Финишная алмазно-абразивная обработка магнитных материалов /А.П. Гавриш. - К.: изд. "Вища школа", 1983. - 172 с. 2. Патент України № 77356, МПК В21D 37/16 Спосіб фінішної прецизійної оздоблювальної обробки отворів деталей обертання з високолегованих композитів / Гавриш А.П., Роїк Т.А., Мельник О.О., Віцюк Ю.Ю.; опубл. 11.02.2013. Бюл. №3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Спосіб абразивного оброблення плоских поверхонь зносостійких деталей тертя друкарської техніки з легованих композитів на базі алюмінію, який здійснюють дрібнозернистими шліфувальними інструментами при інтенсивній подачі у зону обробки мастильно-охолоджуючої речовини, а оброблювану деталь фіксують на столі шліфувального верстату з наданням їй поздовжньо-зворотного переміщення та одночасним горизонтальним рухом, який відрізняється тим, що як шліфувальний інструмент застосовують дрібнозернисті круги з карбіду кремнію чорного (53С) зернистістю 14-28 мкм на еластичній гліфталевій зв'язці (Гл), а оброблення плоскої поверхні деталі з легованого композиту на базі алюмінію виконують за такими технологічними режимами: швидкість обертання шліфувального кругу - 22-25 м/с, швидкість горизонтального поздовжньо-зворотного руху деталі оброблення (поздовжня подача) - 2-5 м/хв., швидкість поперечного горизонтального переміщення деталі (поперечна подача) 0,1 0,3 мм/подв. хід., глибина шару зрізання металу (глибина різання) - 2-5 мкм. 3 UA 94829 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 4