RU1787100C - Finishing parts by their scraping bright - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области абразивной обработки деталей и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Изобретение позвол ет повысить производительность и качество отделочно- зачистной обработки поверхностей деталей за счет погружени  плавучего сло  абразивных гранул до уровн , наход щегос  ниже уровн  жидкости, в процессе обработки под этот слой подают сжатый воздух. В состав жидкостно-абразивной среды дополнительно введен абразивный порошок, что позволило использовать плавучие гранулы из неабразивного материала, шаржируемого в процессе обработки абразивным порошком . 2 з. п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the field of abrasive processing of parts and can be used in various branches of mechanical engineering. The invention improves the productivity and quality of finishing and cleaning of the surfaces of parts by immersing the floating layer of abrasive granules to a level below the liquid level, during the processing, compressed air is supplied under this layer. An abrasive powder was additionally introduced into the composition of the liquid-abrasive medium, which made it possible to use floating granules from a non-abrasive material, cartoonized during the processing of the abrasive powder. 2 s. P. f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к области абразивной обработки деталей и может быть ис- пользовано в различных отрасл х машиностроени  дл  отделочно-зачистной обработки поверхностей деталей.The invention relates to the field of abrasive machining of parts and can be used in various branches of engineering for finishing and cleaning surfaces of parts.

Известен способ обработки деталей абразивной средой (аналог), при котором деталь , закрепленную на шпинделе, погружают в емкость с жидкостно-абразивной средой и сообщают детали вращение.A known method of processing parts with an abrasive medium (analog), in which a part mounted on a spindle is immersed in a container with a liquid-abrasive medium and the details are communicated to the rotation.

Недостатком такого способа  вл етс  мала  производительность обработки, обусловленна  образованием вращающегос  жидкостного пограничного сло , экранирующего обрабатываемые поверхности от абразивных частиц.The disadvantage of this method is the low productivity of processing, due to the formation of a rotating fluid boundary layer, which shields the treated surfaces from abrasive particles.

Прототипом изобретени   вл етс  способ объемной вибрационной обработки, при котором детали сообщают рабочее движение в жидкостно-абразивной среде, с ис- пользованием абразивных гранул, плотность которых меньше плотности жидкости . Недостатком такого способа также  вл етс  мала  производительность обработки , объ сн ема  как образованием жидкостного пограничного сло  у поверхностей детали, так и малой эффективностью использовани  плавучего сло  абразивных гранул, обусловленной частичным подъемом этих гранул над уровнем жидкости и соответствующим снижением степени уплотнени  этого сло , что ведет к уменьшению давлени  гранул на обрабатываемые поверхности.A prototype of the invention is a volumetric vibration processing method in which parts impart a working movement in a liquid-abrasive medium using abrasive granules whose density is less than the density of the liquid. The disadvantage of this method is also the low productivity of processing, explained by both the formation of a liquid boundary layer at the surfaces of the part, and the low efficiency of using a floating layer of abrasive granules, due to the partial rise of these granules above the liquid level and a corresponding decrease in the degree of compaction of this layer, which leads to to reducing the pressure of the granules on the treated surfaces.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и качества отделочно-зачистной обработки поверхностей деталей.The aim of the invention is to increase the productivity and quality of surface finishing operations of parts.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе отделочно-зачистной обработки деталей, при котором детали сообщают рабочее движение в жидкостно-абразивной среде, с использованием абразивных гранул , плотность которых меньше плотности жидкости, согласно изобретению, слой плавучих гранул погружают до уровн , наход щегос  ниже уровн  жидкости, а в процессе обработки под этот слой подают сжатыйThe goal is achieved in that in the method of finishing and cleaning parts, in which the parts impart working movement in a liquid-abrasive medium, using abrasive granules whose density is less than the density of the liquid, according to the invention, the layer of floating granules is immersed to a level below liquid level, and during processing, compressed

соwith

х| 00x | 00

jxljxl

о Рabout P

ЈЈ

воздух. В состав жидкостно-абразивной среды дополнител чо ввод т абразивный порошок, В качестве плавучих абразивных гранул возможно использование неабразивного кускового материала, шаржируемо- го в процессе обработки абразивными частица ми.air. An abrasive powder is added to the composition of the liquid-abrasive medium. Non-abrasive bulk material can be used as floating abrasive granules, sharpened during processing by abrasive particles.

За вл емый способ отличаетс  от прототипа тем, что слой плавучих гранул погружают до уровн , наход щегос  ниже уровн  жидкости, а в процессе обработки, под этот слой подают сжатый воздух. В состав жидкостно-абразивной среды дополнительно введен абразивный порошок, что дает возможность в качестве плавучих абразивных гранул использовать неабразивный кусковой материал, шаржируемый в процессе обработки абразивными частицами.The claimed method differs from the prototype in that the layer of floating granules is immersed to a level below the liquid level, and during processing, compressed air is supplied under this layer. An abrasive powder is additionally introduced into the composition of the liquid-abrasive medium, which makes it possible to use non-abrasive lump material used as floating abrasive granules, cartoonized during the processing of abrasive particles.

Сущность изобретени  заключаетс  в повышении степени уплотнени  плавучего сло  абразивных гранул и повышении эффективности его использовани  в процессе обработки за счет принудительного погружени  этого сло  до уровн , наход щегос  ниже уровн  жидкости.. При этом, за счет дополнительного поджати  и уплотнени  сло  плавучих гранул и соответствующего снижени  их подвижности обеспечиваетс  повышение давлени  гранул на обрабатываемые поверхности детали. Подача под этот слой сжатого воздуха и последующий выход этого воздуха вверх черезжидкостно- абразивную среду позвол ет интенсифицировать взаимодействие плачувих гранул с поверхност ми детали и посто нно разру- шать пограничный жидкостный слой, образующийс  у поверхности движущейс , например, вращающейс , детали. Этим обеспечиваетс  повышение производительности и качества отделочно-зачистной обработки поверхностей детали.The essence of the invention is to increase the degree of compaction of the floating layer of abrasive granules and to increase the efficiency of its use in the processing process by forcing this layer to immerse it to a level below the liquid level. Moreover, due to the additional compression and compaction of the layer of floating granules and a corresponding reduction their mobility provides an increase in the pressure of the granules on the workpiece surface. The supply of compressed air under this layer and the subsequent release of this air upwards through a liquid-abrasive medium makes it possible to intensify the interaction of the weeping granules with the surfaces of the part and to permanently destroy the boundary fluid layer formed at the surface of a moving, for example, rotating, part. This provides an increase in the productivity and quality of the finishing treatment of the surfaces of the part.

Дополнительное введение в состав жидкостно-абразивной среды абразивного порошка позвол ет повысить абразивные свойства этой среды, что также способству- ет повышению производительности и качества обработки. Кроме того, дополнительное введение абразивного порошка позвол ет использовать плавучие гранулы из неабразивного материала, кото- рые в процессе обработки шаржируютс  абразивными частицами и, в итоге, приобретают необходимые абразивные свойства.Additional introduction of abrasive powder into the composition of a liquid-abrasive medium allows one to increase the abrasive properties of this medium, which also contributes to an increase in productivity and quality of processing. In addition, the additional introduction of abrasive powder allows the use of floating granules of non-abrasive material, which are processed with abrasive particles during processing and, as a result, acquire the necessary abrasive properties.

На чертеже схематично представлен ва- риант устройства дл  реализации предложенного способа.The drawing schematically shows a variant of the device for implementing the proposed method.

Устройство содержит камеру 1, в которой смонтирован шпиндель 2 с закрепленной на нем обрабатываемой деталью 3.The device comprises a chamber 1, in which a spindle 2 is mounted with a workpiece 3 fixed to it.

Шпиндель 2 св зан с приводом его вращени  (на схеме не показан). В нижней части камеры 1 смонтирован коллектор 4, св занный с источником сжатого воздуха, а также трубопровод 5 и вентиль 6 слива жидкости. Под камерой 1 находитс  бак-отстойник 7 со смонтированными на нем электронасосом 8, который трубопроводом 9 св зан с верхней частью полости камеры 1, где, например , на упорах 10 смонтирована также рамка 11 с сеткой 12. Камера 1 снабжена крышкой 13, содержащей выхлопной патрубок 14 с сеткой 15. В полости камеры 1 находитс  жидкостно-абразивна  среда, состо ща  из рабочей жидкости 16, абразивного порошка 17 и абразивных гранул 18. Плотность гранул 18 меньше, чем плотность рабочей жидкости 16, а верхний уровень А расположени  сло  этих гранул, ограниченный сверху сеткой 12, расположен ниже уровн  Б жидкости 16.Spindle 2 is connected to its rotation drive (not shown in the diagram). In the lower part of the chamber 1, a collector 4 is mounted, connected to a source of compressed air, as well as a pipeline 5 and a liquid drain valve 6. Under the chamber 1 there is a sedimentation tank 7 with an electric pump 8 mounted on it, which is connected by a pipe 9 to the upper part of the cavity of the chamber 1, where, for example, on the stops 10, a frame 11 with a grid 12 is also mounted. The chamber 1 is equipped with a cover 13 containing an exhaust a nozzle 14 with a mesh 15. In the cavity of the chamber 1 there is a liquid-abrasive medium consisting of a working fluid 16, an abrasive powder 17 and abrasive granules 18. The density of the granules 18 is lower than the density of the working fluid 16, and the upper level A of the location of the layer of these granules limited to above the grid 12, is located below the level B of the liquid 16.

Процесс обработки осуществл ют следующим образом.The processing process is carried out as follows.

В камеру 1 загружают абразивный порошок 17 и гранулы 18. На шпинделе 2 закрепл ют обрабатываемую деталь 3 и на упоры 10 устанавливают рамку 11 с сеткой 12. Камеру закрывают крышкой 13 и включением электронасоса 8 рабочую жидкость 16 из бака-отстойника 7 подают в полость камеры 1, заполн   ее до уровн  Б, который находитс  над сеткой 12 и соответственно над погруженным этой сеткой до уровн  А слоем плавучих гранул 18. При этом слой плавучих гранул уплотн етс  за счет его дополнительного поджати  сверху. После этого производ т подачу сжатого воздуха через коллектор 4 в нижнюю часть полости камеры 1, а шпинделю 2 с обрабатываемой деталью 3 сообщают вращение от привода (на схеме не показан). Воздух, проход щий вверх через жидкость 16, перемешивает в ней абразивный порошок 17, разрушает пограничный жидкостный слой, образующийс  у поверхностей вращающейс  детали 3, возбуждает дополнительные движени  уплотненного сло  гранул 18. При использовании в качестве плавучих гранул 18 неабразивного кускового материала, например пластмассовых или дерев нных гранул, последние в процессе обработки шаржируютс  абразивным порошком 17 и приобретают необходимые абразивные свойства. Все это обеспечивает повышение интенсивности взаимодействи  жидкостно-абразивной среды и обрабатываемых поверхностей, что позвол ет повысить , в сравнении со способом-прототипом, производительность и качество отделочно- зачистной обработки деталей. По окончанииAbrasive powder 17 and granules 18 are loaded into the chamber 1. A workpiece 3 is fixed on the spindle 2 and a frame 11 with a mesh 12 is mounted on the stops 10. The chamber is closed with a lid 13 and the electric pump 8 is turned on, the working fluid 16 from the sedimentation tank 7 is fed into the chamber cavity 1, filling it up to level B, which is located above the net 12 and, respectively, above the layer of floating granules 18 immersed by this grid to level A. At the same time, the layer of floating granules is compacted by additional compression from above. After that, compressed air is supplied through the collector 4 to the lower part of the cavity of the chamber 1, and the spindle 2 with the workpiece 3 is informed of rotation from the drive (not shown in the diagram). The air passing up through the liquid 16 mixes the abrasive powder 17 in it, destroys the boundary fluid layer formed on the surfaces of the rotating part 3, and additionally motivates the compacted layer of granules 18. When using non-abrasive bulk material, for example, plastic or plastic, as floating granules 18 wood granules, the latter in the process of processing are sharpened with abrasive powder 17 and acquire the necessary abrasive properties. All this provides an increase in the intensity of interaction between the liquid-abrasive medium and the machined surfaces, which makes it possible to increase, in comparison with the prototype method, the productivity and quality of finishing and cleaning parts. At the end

обработки подачу сжатого воздуха прекращают , а после осаждени  абразивных частиц 17, открытием вентил  6 рабочую жидкость 16 сливают в бак-отстойник 7. После этого производ т съем детали 3.processing, the supply of compressed air is stopped, and after the abrasive particles 17 have been deposited, by opening valve 6, the working fluid 16 is drained into the settling tank 7. After that, the part 3 is removed.

Пример осуществлени  способа. Обработка образцов из сплава Д16Т, закрепленных на поверхности цилиндрического барабана диаметром 160 мм производилась в жидкостно-абразивной среде, состо щей из 8,3%-ного водного раствора нитрида натри , вулканитовых гранул размером до 20 мм (плотность 0,92 г/см ) и абразивного порошка зернистостью 60-1000 мкм, Вращение барабана осуществл лось со скоростью 2160 об/мин. Продолжительность обработки 10 мин. Осуществление предлагаемого способа производили с подачей в камеру сжатого воздуха под давлением 0,25 МПа (с расходом 6,05 м /мин). При осуществле- нии способа-прототипа подачу в камеру сжатого воздуха и принудительное поджа- тие сеткой плавучих вулканитовых гранул не производили. Анализ результатов сравнительной обработки образцов показал, что удельный сьем материала с поверхностей, обработанных предлагаемым способом, на 25-35% превышает величину съема, полученную обработкой способом-прототипом.An example of the method. Samples of alloy D16T, mounted on the surface of a cylindrical drum with a diameter of 160 mm, were processed in a liquid-abrasive medium consisting of 8.3% aqueous solution of sodium nitride, volcanic granules up to 20 mm in size (density 0.92 g / cm) and abrasive powder with a grain size of 60-1000 microns. The drum was rotated at a speed of 2160 rpm. Processing time 10 min. The implementation of the proposed method was carried out with the supply of compressed air to the chamber under a pressure of 0.25 MPa (with a flow rate of 6.05 m / min). During the implementation of the prototype method, compressed air was not supplied to the chamber and forced mesh pressing of floating volcanic granules was not carried out. Analysis of the results of comparative processing of samples showed that the specific removal of material from surfaces treated by the proposed method is 25-35% higher than the amount of removal obtained by processing by the prototype method.

Достигнута  шероховатость поверхностей образцов (Rancx.1,5-2,5 мкм):The surface roughness of the samples was achieved (Rancx. 1.5-2.5 μm):

способом-прототипом: ,8-1,2 мкм;prototype method: 8-1.2 microns;

предлагаемым способом: ,4-0,8 мкм.the proposed method: 4-0.8 microns.

Использование данного способа позвол ет обеспечить повышение производительности и качества отделочно-зачистной обработки деталей.Using this method allows to increase the productivity and quality of finishing and cleaning parts.

Claims (3)

1. Способ отделочно-зачистной обработки деталей, при котором детали сообщаютрабочее движение в жидкостно-абразивной среде и используютаб- разивные гранулы, плотность которых меньше плотности жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и качества обработки, слой плавучих гранул погружают до уровн , наход щегос  ниже уровн  жидкости, а в процессе обработки под этот слой подают сжатый воздух.1. A method of finishing and cleaning parts, in which the parts impart working motion in a liquid-abrasive medium and using portable granules whose density is lower than the density of the liquid, characterized in that, in order to improve productivity and processing quality, the layer of floating granules is immersed to a level below the liquid level, and during processing compressed air is supplied under this layer. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в состав жидкостно-абразивной среды дополнительно ввод т абразивный порошок.2. The method according to claim 1, characterized in that the abrasive powder is additionally introduced into the composition of the liquid-abrasive medium. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что в качестве плавучих абразивных гранул берут неабразивный кусковой материал.3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that non-abrasive bulk material is taken as floating abrasive granules.