ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 53-199-03

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Набазе кафедры ТМСИ ОрелГТУ в рамках научной программы «Совершенствование технологии абразивно-алмазной обработки путем применения продольно-прерывистых кругов с аксиально-смещенным режущим слоем» были рассмотренызадачи;

1)совершенствование техники подачи СОТС сцелью предотвращения ее разбрызгивания и эффективного улавливания факела отходов из зонырезания;

2)совершенствование комбинированной техники подачи СОТС, позволяющее увеличить стойкость шлифовального круга, интенсифицироватьрежимы обработки, обеспечить улавливание факела отходов из зоны шлифования.

В процессе решения первой задачи, на основании полученных теоретических и эксперименталь­ных результатов, разработан способ подачи СОТС- заградительный, заключающийся в том, что за зоной обработки подают технологическую жидкость широким потоком в виде шторы, вследствиечего улавливают факел металло-абразивно-жидкостного шлама, направленно движущегося иззоны резания.

Получена математическая модель формирования шторы из СОТС и ее взаимодействия с потоком шлама, обеспечивающая прогнозирование результатов такого взаимодействия и расчет технологических условий реализации заградительного способа подачи СОТС.

Заградительный способ подачи СОТС реализуется, как показано на рис. 1. Устройство для реализации способа включает сопло 1, жесткий кронштейн 2 и винт 3, соединительные трубопроводы 4и 6, вентиль регулирования напора СОТС 5. Данноеустройство рекомендуется к применению пастанках, оборудованных системой подачи СОТС,позволяющей создавать давление жидкости в струене менее 10 кПа. Толщину выходного сечения со­пла рекомендуется принимать в диапазоне2-5 мм. Регулировка устройства, в процессе шлифования, осуществляется изменением давления(скорости) струи СОТС вентилем 5; рабочий, осу­ществляя непосредственное визуальное наблюде­ние качества улавливания факела отходов шлифо­вания, регулирует напор жидкости так, чтобы полностью нейтрализовать факел.

Рис.1

Большинство шлифовальных станков, эксплуа­тируемых на отечественных машиностроительныхпредприятиях, оснащены системами подачи СОТС,обеспечивающими давление струи жидкости не более 7,5 кПа. В этом случае необходимо осущест­влять настройку оборудования (рис. 1) согласован­ным регулированием толщины сопла и давления в системе подачи СОТС.

При решении второй задачи исследований, наосновании полученных теоретико-экспериментальных данных создана установка внезонной ком­бинированной подачи (УВКП) СОТС, совмещаю­щая в себе три способа ее подачи:

•напорной струей на круг вне зоны резания;

•поливом на заготовку вне зоны резания,

•заградительный способ подачи.

Также сохраняется возможность применения настанке способа подачи СОТС, использовавшегосяна нем ранее.

Схема УВКП СОТС показана на рис. 2. Уста­новка включает башмачок 1 с прямой или криволи­нейной поверхностью, обращенной к перифериишлифовального круга 2 так, что образуется клино­вая полость. Башмачок крепится к боковым стен­кам корпуса 3 винтами 4, с возможностью регули­рования наклона, для обеспечения оптимальногозазора между периферией круга и поверхностьюбашмачка. В корпусе 3 установлено сопло 5,имеющее возможность радиальною перемещения,для обеспечения заданного угла наклона к поверх­ности круга 2. Фиксирование сопла осуществляетсягайками б, 8 и шайбой 7. Заслонки 9 и 18 служат для предотвращения разбрызгивания СО ГС из кор­пуса 5. Подвод СОТС к соплу 6 осуществляетсяпри помощи шлангов от гидросистемы станка 10 через тройник 11. Регулируют напор вентилем 12.

Рис. 2

Корпус установки крепится к защитному кожу­ху 13 шлифовального круга 2 с помощью крон­штейна 14 и крепежных винтов, имея возможность перемещаться в вертикальном и горизонтальномнаправлениях, что необходимо для обеспеченияплавной настройки положения корпуса установкипосле правки круга. Для точной установки зазорамежду башмачкомiи кругом 2 предназначен винт микрометрической подачи 15.В дне корпуса установки расположено щелевое отверстие, толщина которого регулируется пласти­ной 17 и винтом 16. Отверстие предназначено дляотвода отработавшей СОТС из корпуса установки иобразования заградительной шторы из технологи­ческой жидкости.

Установка работает следующим образом. Баш­мачок 1 установлен так, что образуется зазор меж­ду ним и периферийной поверхностью круга 2. Оп­тимальный размер зазора настраивается, чтобыотсечь корпусом башмачка периферийные воздуш­ные потоки, генерируемые кругом и обеспечитьмногократное взаимодействие СОТС с поверхно­стью круга. В клиновой полости, при попаданииструи СОТС из сопла на круг образуется зона раз­ряжения, что способствует возникновению эффектакавитации, в результате которой увеличиваетсямоющее действие жидкости и охлаждение инстру­мента. Увеличению моющего действия способству­ет последовательное многократное отражениеструи СОТС от поверхностей круга и башмачка.

После многократного взаимодействия с поверх­ностью круга, технологическая жидкость теряетпервоначальную энергию, выносится кругом из клинового зазора в полость корпуса установки ираспыляется в виде брызг и тумана. Воздушно-капельная смесь конденсируется на внутреннейповерхности корпуса и образовавшаяся жидкость вытекает из установки через щелевое отверстие 17,образуя заградительную штору, улавливающуюфакел отходов шлифования из зоны резания. ЗатемСОТС попадает на обрабатываемую поверхность заголовки, дополнительно охлаждая и смазывая ее.