НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАШИНОСТРОЕНИЯ им. А. Н. Подгорного

Отдел общетехнических исследований в энергетике

Способ группового планетарно-врезного размерного шлифования труднообрабатываемых изделий со сложной криволинейной поверхностью

     В основу разработки положена идея снижения энергосиловых параметров стружко-образо¬вания за счет кинематического обеспечения условий для наиболее полного адсорбционного взаимодействия ювенильных участков поверхности зоны резания с компонентами смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), что способствует снижению энергии пластической деформации и образования новой поверхности, а также значительному снижению адгезионных явлений. Достигается это за счет усовершенствования кинематики процесса и использования планетарно-врезного метода формообразования.
     При этом способе обеспечивается скорость шлифования Vр = 35…45 м/с, скорость вращения барабана nб = 0…650 об/мин, количество одновременно обрабатываемых лопаток – 3, длина обрабатываемой части Lp ≤ 400 мм, дискретность управляемого планетарного подворота Δφ = 15'. Используются стандартные абразивные круги средних структур. Температура шлифования не превышает 100ºС.
     Осуществляется групповая, планетарно-врезная обработка изделий, которые устанавливаются на специальном планетарном приспособлении, обеспечивающем переносное перемещение деталей по круговой траектории вокруг общей оси с регулируемым поворотом вокруг планетарных осей вращения. Скорость кругового вращения определяется из функциональной зависимости, которая связывает геометрические и физические параметры абразивного круга и обрабатываемого изделия и позволяет обеспечить ее рациональное значение для комплексного проявления адсорбционно-пластифицирующего эффекта.

     Применение предлагаемого способа обеспечивает:
          - снижение удельной мощности шлифования в 1,5-2,5 раза и практически полное исключение зависимости от величины используемой врезной подачи;
          - снижение удельного расхода абразива на порядок;
          - снижение засаливания абразивного круга при обработке высокопластичных и вязких материалов;
          - экономию энергии на обработку одной лопатки на 5-8 кВт·ч, что при производстве 50000 лопаток в год позволит сэкономить ~525,2 МВт·ч;
          - снижение расхода СОТС на порядок;
          - повышение на 5-15 % прочности поверхностного слоя за счет формирования напряжений сжатия.

     Предназначено для повышения эффективности шлифования деталей типа турбинных лопаток, кулачковых валов и др., изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов.
     На базе серийного круглошлифовального полуавтомата мод. 3А151 создан лабораторный образец копировально-шлифовального станка для групповой обработки выпуклой части профиля пера турбинных лопаток методом планетарно-врезного шлифования, который успешно прошел экспериментальную апробацию.

 

 

Демонстрационное видео