RU2151680C1 - Polishing method - Google Patents

Abstract

FIELD: machine engineering, namely, finish abrasive working of machine parts. SUBSTANCE: method comprises steps of imparting lengthwise feed to part of hard-to-work material; polishing part by means of discs of grinding cloth with different characteristics; impregnating large-grain discs with bakelite vanish for increasing their rigidity and impregnating small-grain discs with lubricating and cooling technological fluid; mounting discs onto mandrel with inclination angle relative to rotation axis in order corresponding to lowering of their grain size. It allows to depress microirregularities of part surface due to removing main segregations by means of rigid tool and lapping surface by means of less-size cutting edges. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к чистовой абразивной обработке деталей машин. The invention relates to the field of engineering, in particular to abrasive finishing of machine parts.

Известен способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. свид. - СССР N 689823, кл. B 24 D 5/00, 1971 г.). A known method of polishing, in which the details inform the longitudinal feed, and the processing is carried out by disks that are mounted on the mandrel at an angle to the axis of rotation (see ed. Certificate. USSR N 689823, class B 24 D 5/00, 1971) .

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при обработке труднообрабатываемых материалов, что требует введения дополнительных операций и инструментов в технологический процесс. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method the possibilities of achieving the required quality when processing difficult materials are limited, which requires the introduction of additional operations and tools in the process.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ полирования, в котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. свид. СССР N 1215954, кл. B 24 B 29/00 //B 24 D 13/02), принятый за прототип. The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a polishing method in which the parts report a longitudinal feed, and the processing is carried out by disks that are mounted on the mandrel at an angle to the axis of rotation (see ed. Certificate of the USSR N 1215954, cl. B 24 B 29/00 // B 24 D 13/02), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при обработке труднообрабатываемых материалов в связи с недостаточной жесткостью дисков и режущей способностью, необходимых для удаления ликвидов и снижения микронеровностей поверхности детали. В результате для повышения качества изделий из труднообрабатываемых материалов требуется введение в технологический процесс дополнительных операций и инструментов. For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted as a prototype, the known method has limited possibilities to achieve the required quality when processing difficult materials due to insufficient hardness of the disks and cutting ability necessary to remove liquids and reduce microroughnesses of the surface of the part. As a result, in order to improve the quality of products from hard-to-work materials, introduction of additional operations and tools into the technological process is required.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для обработки труднообрабатываемых материалов требуется повышенная жесткость закрепления абразива и его режущая способность, жесткость инструмента для удаления основных ликвидов и доводка поверхности меньшими по размерам режущими кромками с обеспечением благоприятных условий контакта взаимодействующих поверхностей детали и инструмента. Технический результат заключается в снижении микронеровностей поверхности деталей машин, что определяет достижение более высокого качества. The invention consists in the following. For the processing of difficult-to-work materials, increased rigidity of the abrasive fixing and its cutting ability, tool stiffness to remove basic liquids and surface refinement with smaller cutting edges are required to ensure favorable contact conditions for the interacting surfaces of the part and the tool. The technical result is to reduce the surface roughness of machine parts, which determines the achievement of higher quality.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method, the parts report a longitudinal feed, and the processing is carried out by disks that are mounted on the mandrel at an angle to the axis of rotation.

Особенность заключается в том, что диски выполняют из шлифовальной шкурки и размещают в порядке уменьшения зернистости, где крупнозернистые диски импрегнируют бакелитовым лаком, а мелкозернистые - смазочно-охлаждающей технологической средой. The peculiarity lies in the fact that the disks are made of sandpaper and placed in the order of decreasing granularity, where coarse-grained disks are impregnated with bakelite varnish, and fine-grained disks are impregnated with a lubricating-cooling technological medium.

Крупнозернистый абразив, жестко закрепленный на первых дисках, импрегнированных бакелитовым лаком, способствует интенсивному съему материала, подлежащего удалению в ходе обработки. Бакелитовый лак обеспечивает кроме того высокую радиальную жесткость этих дисков, что также интенсифицирует процесс резания. Вступающие позднее в контакт диски с мелким абразивом выполняют доводочную функцию. При этом возрастает роль физико-химических процессов в зоне обработки, характерных для труднообрабатываемых материалов. Для обеспечения благоприятных условий микрорезания и выглаживания микронеровностей мелкозернистые диски импрегнируют смазочно-охлаждающей технологической средой. В результате осуществления способа достигается высокое качество поверхностей деталей машин, в том числе и из труднообрабатываемых материалов. Coarse-grained abrasive, rigidly fixed to the first disks impregnated with bakelite varnish, contributes to the intensive removal of material to be removed during processing. Bakelite varnish also provides high radial stiffness of these discs, which also intensifies the cutting process. The small abrasive disks that come into contact later perform a finishing function. At the same time, the role of physicochemical processes in the processing zone, which is characteristic of difficult to process materials, is increasing. To ensure favorable conditions for micro-cutting and smoothing of microroughnesses, fine-grained discs are impregnated with a cutting fluid. As a result of the implementation of the method, high quality surfaces of machine parts are achieved, including from hard-to-handle materials.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "Novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);
увеличение количества однотипных элементов, действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;
выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention is not revealed from the prior art determined by the applicant to achieve a technical result. In particular, the claimed invention does not provide for the following transformations:
supplementing a known product with any known part (s) attached to it according to known rules in order to achieve a technical result in respect of which the effect of such an addition is established;
the replacement of any part (s) of a known product with another known part to achieve a technical result in respect of which the effect of such a replacement is established;
the exclusion of any part (element, action) of the product with the simultaneous exclusion of the function due to its presence and the achievement of the usual result for such exclusion (simplification, reduction of mass, dimensions, material consumption, increased reliability, reduced process time, etc.);
an increase in the number of elements of the same type, actions, to enhance the technical result due to the presence in the tool of precisely such elements, actions;
the implementation of a known tool or part (s) of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;
the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, recommendations and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the relationships between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. The described invention is not based on a change in a quantitative sign (s), the presentation of such signs in relationship or a change in its form. This refers to the case when the fact of the influence of each of these characteristics on the technical result is known and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies and patterns.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа. The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the method.

Детали 1 сообщают продольную подачу и осуществляют ее обработку последовательно дисками 2 из крупнозернистой шлифовальной шкурки, импрегнированной бакелитовым лаком и дисками 3 из мелкозернистой шлифовальной шкурки, импрегнированной смазочно-охлаждающей технологической средой, установленными на оправке под углом к оси вращения. Details 1 inform the longitudinal feed and process it sequentially with disks 2 from a coarse-grained sandpaper impregnated with bakelite varnish and disks 3 from a coarse-grained sandpaper impregnated with a lubricating-cooling process medium mounted on a mandrel at an angle to the axis of rotation.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата. Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

Для реализации способа предварительно выполняют диски из шлифовальной шкурки требуемых характеристик. Диски из крупнозернистой шкурки импрегнируют бакелитовым лаком, из мелкозернистой - смазочно-охлаждающей технологической средой (например, парафином). Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения. Инструменту сообщают вращение, а детали - продольную подачу. Высокожесткие диски из крупнозернистой шкурки первыми контактируют с обрабатываемой поверхностью и удаляют с нее ликвиды, затем поверхность детали подвергается воздействию мелкозернистых дисков меньшей жесткости в присутствии в зоне контакта смазочно-охлаждающей технологической среды, что обеспечивает высококачественное полирование. To implement the method, disks from a grinding skin of the required characteristics are preliminarily performed. Disks from a coarse-grained skin are impregnated with bakelite varnish, and from a fine-grained skin, a lubricating-cooling technological medium (for example, paraffin). Disks are mounted on the mandrel at an angle to the axis of rotation. The tool is informed of the rotation, and the details are longitudinal feed. High-hard disks from a coarse-grained skin are first contacted with the surface being treated and liquids are removed from it, then the surface of the part is exposed to fine-grained disks of lower hardness in the presence of a lubricating-cooling technological medium in the contact zone, which ensures high-quality polishing.

Реализацию способа осуществляли на машинке ИП 2009БПУ-11, закрепленной на токарном станке 1К 62. Диски из шлифовальной шкурки ГОСТ 13344-79 14А 40П СФЖА импрегнировали бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71), а диски из шкурки 14А 6П СФЖА - расплавом парафина (ГОСТ 23683-77). Диски закрепляли на оправке под углом 20^o к оси и приводили во вращение с окружной скоростью 30 м/с. Полировали цилиндрические образцы из титанового сплава ВТ 22 со скоростью детали 0,5 м/с, варьируя величиной продольной подачи в интервале (1.. . 5) м/мин. В результате полирования поверхность образцов характеризовалась параметром R_a =(0,16...0,2) мкм, тогда как после реализации способа - прототипа в сходных условиях R_a = 0,63 мкм.The method was implemented on an IP 2009BPU-11 typewriter mounted on a 1K 62 lathe. Disks from a grinding skin GOST 13344-79 14A 40P SFZhA were impregnated with LBS-1 bakelite varnish (GOST 901-71), and disks from a skin 14A 6P SFZhA were melt. paraffin (GOST 23683-77). The disks were fixed on the mandrel at an angle of 20 ^o to the axis and brought into rotation with a peripheral speed of 30 m / s. Cylindrical specimens of VT 22 titanium alloy were polished with a part speed of 0.5 m / s, varying the longitudinal feed in the interval (1 ... 5) m / min. As a result of polishing, the surface of the samples was characterized by the parameter R _a = (0.16 ... 0.2) μm, whereas after the implementation of the prototype method under similar conditions, R _a = 0.63 μm.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении, при чистовой абразивной обработке деталей машин;
для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.Thus, the above information indicates the fulfillment when using the claimed invention (method) of the following set of conditions:
means embodying the claimed method in its implementation, is intended for use in industry, namely in mechanical engineering, in the final abrasive processing of machine parts;
for the claimed method in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ". Therefore, the claimed invention meets the condition "INDUSTRIAL APPLICABILITY".

Claims (1)

Способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, отличающийся тем, что в качестве дисков используют диски с различными характеристиками из шлифовальной шкурки, при этом диски из крупнозернистой шкурки импрегнированы бакелитовым лаком, а из мелкозернистой шкурки - смазочно-охлаждающей технологической средой, причем установку дисков на оправке осуществляют в порядке убывания зернистости и жесткости. A polishing method in which the parts communicate a longitudinal feed, and the treatment is carried out by disks that are mounted on a mandrel at an angle to the axis of rotation, characterized in that disks with various characteristics from a sandpaper are used as disks, while the disks from a coarse skin are impregnated with bakelite varnish , and from a fine-grained skin - lubricating-cooling technological environment, and the installation of disks on the mandrel is carried out in decreasing order of grain and stiffness.