RU2186671C1 - Polishing method - Google Patents

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly finish abrasive treatment of machine parts. SUBSTANCE: method comprises steps of imparting lengthwise reciprocation feed to part; realizing abrasive treatment by means of rotating discs mounted on mandrel; using disc made of grinding cloth impregnated with bakelite vanish; rigidly joining their non-working surfaces with insert-disc; charging inside insert-disc technological cutting fluid; applying onto working surface of discs made of grinding cloth cutting fluid whose viscosity value is more than that of cutting fluid inside insert-disc. It allows to perform polishing during doubled stroke of part at intensive different-sign action of tool. EFFECT: enhanced quality of part surfaces. 1 dwg

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 689823, кл. В 24 D 5/00, 1971 г.). There is 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 of the USSR 689823, class. 24 D 5/00, 1971).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известною 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 the known method has limited possibilities to achieve the required quality when processing difficult materials, which requires the introduction of additional operations and tools in the process.

Известен также 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 1215954, кл. В 24 В 29/00, В 24 D 13/02). There is also 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 of the USSR 1215954, class. 24 V 29/00, 24 D 13 / 02).

К причинам, препятствующим достижению указанною ниже технического результата при использовании известною способа, 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. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that 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 surface roughness 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.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, в качестве дисков используют диски из шлифовальной шкурки с различной зернистостью абразива, импрегнированные бакелитовым лаком, и расположенные между дисками с возможностью жесткого контакта с последними диски-вкладыши с размещенной в них смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС) различной вязкости, при этом установку дисков и дисков-вкладышей на оправке осуществляют из условия последовательного снижения зернистости абразива и вязкости СОТС (см. патент РФ 2146591, кл. В 24 В 29/00, В 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 a mandrel at an angle to the axis of rotation, disks from a sandpaper with different grit sizes are used as disks impregnated with bakelite varnish, and located between the disks with the possibility of hard contact with the last liner disks with the lubricating-cooling technological rare (SOTS) of various viscosities, while the installation of disks and insert inserts on the mandrel is carried out from the condition of successively reducing the grain size of the abrasive and the viscosity of SOTS (see RF patent 2146591, CL 24 V 29/00, 24 D 13/02, adopted as a prototype).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известною способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе достижение качества поверхности деталей требует обеспечения возможности подхода к поверхности комплекта дисков для поэтапной обработки, что затруднительно для изделий сложной формы, где возможности относительных перемещений детали и инструмента без касания других поверхностей ограничены. Кроме этого, инструмент осуществляет прерывистое одностороннее воздействие на деталь, что обусловливает вероятность рисочной дефектации от ударного воздействия абразивных зерен первых жестких дисков, трудно компенсируемой последующей обработкой. В результате полирование труднообрабатываемых материалов, особенно деталей сложной формы, сопряжено с трудоемким процессом формирования необходимого качества и не всегда эффективно. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted for the prototype include the fact that in the known method the achievement of the surface quality of the parts requires the possibility of approaching the surface of the set of disks for phased processing, which is difficult for products of complex shape, where the possibilities relative movements of the part and tool without touching other surfaces are limited. In addition, the tool performs an intermittent one-sided impact on the part, which makes it possible for the pattern to be defective from the impact of the abrasive grains of the first hard drives, which is difficult to compensate for by subsequent processing. As a result, polishing of difficult-to-work materials, especially parts of complex shape, is associated with the laborious process of forming the required quality and is not always effective.

Сущность изобретения заключается в следующем. Решается задача обеспечения съема материала жестким инструментом при ограничении величины перемещений в безударном режиме. The invention consists in the following. The problem of ensuring material removal with a rigid tool is solved while limiting the magnitude of displacements in shock-free mode.

Технический результат - улучшение качества поверхностей деталей машин. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе сообщают продольную подачу детали и вращение инструменту, в качестве которого используют установленные на оправке диски из шлифовальной шкурки, импрегнированные бакелитовым лаком, и диск-вкладыш с размещенной в нем смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС). EFFECT: improved quality of surfaces of machine parts. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method they inform the longitudinal feed of the part and the rotation of the tool, which is used mounted on the mandrel grinding discs impregnated with bakelite varnish, and the liner disk with a lubricating-cooling technological medium located therein (SOTS).

Особенность заключается в том, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали и используют инструмент, у которого диск-вкладыш расположен между дисками из шлифовальной шкурки и жестко соединен с их нерабочими поверхностями, при этом на рабочей поверхности дисков из шлифовальной шкурки размещают СОТС вязкостью большей, чем СОТС в диске-вкладыше. Детали сообщают возвратно-поступательные перемещения. The peculiarity lies in the fact that the longitudinal feed is carried out by reciprocating movements of the part and using a tool in which the insert disk is located between the disks from the grinding skin and rigidly connected to their non-working surfaces, while COTS is placed on the working surface of the disks from the grinding skin more than SOTS in the insert disk. Details report reciprocating movements.

Жесткое соединение нерабочих поверхностей дисков, импрегнированных бакелитовым лаком, с диском-вкладышем обеспечивает требуемую жесткость инструмента при обработке. Расположение рабочих поверхностей в противоположном направлении и сообщение детали возвратно-поступательных перемещений позволяет осуществлять полирование детали в течение всего цикла двойного хода детали и выполнять интенсивную разнонаправленную обработку при малой амплитуде этих перемещений. Размещение СОТС на рабочих поверхностях дисков с высокой вязкостью позволяет ликвидировать ударный контакт абразивных зерен импрегнированных жестких дисков и предотвратить рисочную дефектацию полированной поверхности. Более высокая вязкость СОТС обусловлена необходимостью осуществления функции демпфирования. A rigid connection of non-working surfaces of disks impregnated with bakelite varnish with a liner provides the required rigidity of the tool during processing. The location of the working surfaces in the opposite direction and the message of the part of the reciprocating movements allows polishing of the part during the entire double-stroke cycle of the part and intensive multidirectional processing with a small amplitude of these movements. Placing COTS on the working surfaces of high-viscosity discs makes it possible to eliminate the shock contact of abrasive grains of impregnated hard disks and to prevent a patterned defect of a polished surface. The higher viscosity of COTS is due to the need to implement the damping function.

В результате формируется высокая однородность обрабатываемой поверхности детали и в целом повышается степень улучшения параметров качества поверхности. As a result, a high uniformity of the surface of the workpiece is formed and, on the whole, the degree of improvement of surface quality parameters increases.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленною 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 позволило 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 essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result 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 заявленною 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 известною 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 такою 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 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:
- an addition to a known means by any known part (s) attached (attached) to it according to known rules, to achieve a technical result in respect of which the effect of such an addition is established:
- 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;
- creating a tool consisting of known parts, the choice of which and the connection 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 connections between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), предоставлении 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 the quantitative characteristic (s), the provision of such signs in conjunction 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 реализации способа полирования. The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the polishing method.

Детали 1 сообщают продольную возвратно-поступательную подачу и осуществляют ее обработку последовательно вращающимися дисками 2 из шлифовальной шкурки, импрегнированными бакелитовым лаком, и соединенным с ними по нерабочим поверхностям 3 диском-вкладышем 4, где размещают СОТС 5. Рабочие поверхности 6 дисков располагают противоположно направленными и покрывают их СОТС 7 вязкостью большей, чем СОТС 5 в диске-вкладыше. Details 1 report a longitudinal reciprocating feed and carry out its processing by successively rotating disks 2 from a grinding skin impregnated with bakelite varnish and connected with non-working surfaces 3 by an insert disk 4 where COTS 5 is placed. The working surfaces of 6 disks are oppositely directed and cover them with SOTS 7 with a viscosity greater than SOTS 5 in the insert disk.

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 и импрегнируют бакелитовым лаком. Выполняют также диск-вкладыш из войлока и импрегнируют его СОТС. По нерабочим поверхностям диски из шкурки соединяют с диском-вкладышем, располагая рабочие поверхности противоположно направленными. На рабочие поверхности наносят СОТС вязкостью большей, чем СОТС в диске-вкладыше. Диски закрепляют на оправке и сообщают вращение, а детали - продольную возвратно-поступательную подачу. Благодаря СОТС на дисках абразивные зерна плавно входят в контакт с заготовкой, здесь высокая вязкость СОТС определяет демпфирующий эффект, причем резание осуществляется в течение всего цикла движения детали с воздействием на материал в противоположных направлениях, что способствует интенсификации съема. Диск-вкладыш выполняет полирующе-выглаживающее действие. В результате создается высококачественное полирование. To implement the method, disks from a grinding skin are preliminarily performed and impregnated with bakelite varnish. They also perform a liner from felt and impregnate it with SOTS. On non-working surfaces, the disks from the skin are connected to the insert disk, having the working surfaces oppositely directed. On the working surfaces, COTS is applied with a viscosity greater than COTS in the insert disk. The disks are fixed on the mandrel and report rotation, and the parts are longitudinal reciprocating. Thanks to COTS on the disks, abrasive grains smoothly come into contact with the workpiece, here the high viscosity of COTS determines the damping effect, and cutting is carried out throughout the entire cycle of movement of the part with the effect on the material in opposite directions, which contributes to the intensification of removal. The insert liner performs a polishing and smoothing action. The result is high-quality polishing.

Реализация способа возможна на станке 3Д710-В. Диски выполняют из шлифовальной шкурки 14A25П СФЖА (ГОСТ 13344-79) и импрегнируют бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71). Диск-вкладыш выполняют из войлока, где размещают СОТС - 3% раствор продукта Укринол-1. The implementation of the method is possible on a 3D710-V machine. Disks are made of grinding sandpaper 14A25P SFZhA (GOST 13344-79) and impregnated with LBS-1 bakelite varnish (GOST 901-71). The insert liner is made of felt where SOTS - 3% solution of the Ukrinol-1 product is placed.

Диски по нерабочим поверхностям склеивают с диском-вкладышем, располагая рабочие поверхности противоположно направленными и покрывая их расплавом парафина (ГОСТ 23683-77). Инструменту сообщают вращение с окружной скоростью 30 м/с, а детали - продольную возвратно-поступательную подачу со скоростью (3-5) м/мин. Disks on non-working surfaces are glued with an insert liner, having working surfaces oppositely directed and covering them with paraffin melt (GOST 23683-77). The tool is informed of the rotation at a peripheral speed of 30 m / s, and the details are a longitudinal reciprocating feed at a speed of (3-5) m / min.

В результате полирования образцов из сплава ВТ6 достигнуто улучшение параметра R_а в (1,3-1,4) раза, что отражает достоинство заявленного способа.As a result, samples of alloy VT6 polishing achieved improvement parameter R _a in (1.3-1.4) times that reflects the advantage of the claimed method.

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 шлифовании поверхностей отверстий 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:
- a tool embodying the claimed method in its implementation, is intended for use in industry, namely in engineering, when grinding the surfaces of the holes 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 of "industrial applicability".

Claims (1)

Способ полирования, включающий сообщение продольной подачи детали и вращения инструменту, в качестве которого используют установленные на оправке диски из шлифовальной шкурки, импрегнированные бакелитовым лаком, и диск-вкладыш с размещенной в нем смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС), отличающийся тем, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали и используют инструмент, у которого диск-вкладыш расположен между дисками из шлифовальной шкурки и жестко соединен с их нерабочими поверхностями, при этом на рабочей поверхности дисков из шлифовальной шкурки размещают СОТС с вязкостью, большей вязкости СОТС в диске-вкладыше. A method of polishing, including a message of the longitudinal supply of the part and rotation to the tool, which is used mounted on the mandrel grinding discs impregnated with bakelite varnish, and a liner disk with a lubricant-cooling technological medium (COTS) placed in it, characterized in that the longitudinal feed is carried out by reciprocating movements of the part and use a tool in which the insert disk is located between the disks from the grinding skin and is rigidly connected to their non-working surfaces ited, while on the working surface of the sanding disc positioned cutting fluids with a viscosity greater than the viscosity of the cutting fluid in the disc-insert.