Рациональные методі ттпэируемого воздействия на рабочую поверхность круга

При шлифовании пластичных материалов происходит локальное за­полнение межэеренных пространств продуктами обработки, для уда­ления которых необходимо использовать метод, обладающий мощным локальным действием. Однако при атом он должен обеспечивать мед­ленное и весьма равномерное удаление связки. По-видимому, в само­стоятельном виде ни электроэрозионный, ни электрохимический мето­ды не в состоянии удовлетворить ати требования. Из практики раз­мерной электрообработки металлов известен способ совмещения эле­ктрохимического и электроэрозионного процессов.

При такой совмещенной обработке материалов в течение одного импульса напряжения одновременно осуществляются два процесса — электроэрозионный разряд и электрохимическое растворение. Для совмещенной обработки достаточно низковольтного источника пита­ния постоянного тока U = 8…32 В [7ї] . Сбором формы импуль­са напряжения можно регулировать преобладание электроэрозионного съема /импульсы короткие и с крутым фронтоту’ или электрохимичео — кото растворения /большая постоянная составляющая напряжения/.

При выборе импульса напряжения источника питания следует исхо­дить из конкретных требований, учитывая, что электроэрозионный разряд позволяет осущестшять мойный локальный съем, а электрохи­мическое растравливание — равномерное растворение поверхности [І38] . Оптимальное соотношение интенсивностей электроэрозионного и электрохимического процессов позволяет существенно повысить производительность обработки и заметно снизить шероховатость об­работанной поверхности [ізв] .

Приобретен определенный опыт использования совмещенной обработ­ки при правке алмазных кругов. Известен способ непрерывной правіш абразивных кругов на токопроводных связках, использующий электро­литическое растворение связки и электроэроэиоккое удаление струж­ки с поверхности круга в зоне его электрического контакта с непод­вижным правящим электродом, установленным с зазором относительно круга. Однако при шлифовании токопроводящих материалов зерна кру­га испытывают в зоне резания неблагоприятное тепловое воздействие,

Ш

image39

Рис. 3.10. Устройство для управления режущим рельефом электро­химическим способом

вызванное электроэрозионными разрядами, возникающими между струж­ками и поверхностью катода. Основное количество стружек располо­жено перед зернами, их срезавшими, поэтому разряд, возникнув перед зерном, движется в его сторону и набегает на него. Высокие локальные температуры, развивающиеся в канале разряда, способны вызвать графитизацию или окисление алмазного зерна [ 138 ] . В ре­зультате действия электроэрозионных разрядов на зерне могут обра­зоваться значительные кратеры, приводящие к растрескиванию.

Для снижения нежелательного действия электрических разрядов на алмазные зерна катоду сообщалось’движение относительно вращающе­гося круга таким образом, чтобы разряд, возникающий между струж­кой и катодом, смещался с траектории движения зерна. К катоду 1 /рис. ЗЛО/, выполненному в виде кольца с торцовой рабочей поверх­ностью, подключается отрицательный, а к чашечному кругу 2 — по­ложительный полюс источника питания. В зазор между кругом и като­дом подается электролит. Для того чтобы разряд между стружкой 4 и катодом I был направлен в сторону от зерна 5, необходимо чтобы угол <Г между вектором абсолютной скорости Vp проекции каж­дой точки катода и вектором вращения круга V* в этой же точке находился в пределах 0,..90° или 270…360°. Это условие обеспе­чивается взаимным расположением катода и круга, их габаритными размерами, выбором направления и значения скорости вращения като-

, дя.

Поскольку разряд, возникший в определенной точке межэлектрод­ного зазора, при неподвижном катоде движется по кругу со ско-

ростью последнего Vjf, но в противоположную сторону, направле­ние и скорость катода необходимо выбирать таким образом, чтобы угол между проекцией вектора относительной скорости движения V* т любой точки катода 1 на рабочую поверхность круга 2 и вектором вращения круга р = 0…900 или fi — 270…360°.

Учитывая схемы на рис. 3.10, угол fi, для достижения тре­буемого угла отклонения разрядов от траектории движения зерен при известной скорости вращения круга V* определяем необхо­димую скорость вращения катода. Согласно теореме синусов

Соотношение мевду интенсивностями электрохимического раство­рения связки и элехтроэрозионного съема стружек обрабатываемого материала определяли экспериментально выбором состава электро­лита, активной площади катода, электрических параметров мек — электродного зазора. Хорошие результаты получены при использо­вании 0,5 %-ного раствора /Уа2.С03 в воде, обеспечивающего электрохимическое растворение связки и создающего за счет пас-

121

сивации ее поверхности определенную электрическую прочность меж — алектродного зазора, достаточную для протекания электроэрозион — ных разрядов.

Испытание и анализ известных устройств для электрохимической правки круга [91, 112, 139] позволили обнаружить недостатки в их работе, в частности появление погрешности микропрофиля рабо­чей поверхности круга. При использовании автономного катода, ко­торый упруго поджат к кругу, наблюдается его сошлифовывание и в результате этого взаимное копирование и увеличение погрешности профиля круга. В случае применения электродов, установленных с зазором, микропрофиль нарушается из-за интенсивности электрохи­мического травления связки по ширине чашечного круга и в резуль­тате повышения температуры его нагрева по мере приближения к наружному диаметру [129] . При компенсации неравномерности трав­ления созданием переменного зазора между кругом и катодом резко возрастает погрешность формы круга вследствие недостаточной точ­ности базирования электрода сложной формы.

Разработанное устройство лишено этих недостатков. Установлен­ный вне зоны катод, кинематически связанный с механизмам регу­лирования зазора, выполнен в виде кольца и состоит из двух лесткосвязанных и электрически соединенных частей. Рабочая поверх­ность квтода представляет собой конус, вершина которого обращена к обрабатываемому кругу; при этом угол наклона образующей кону­са к его оси составляет 88,..89,7 Использование катода в виде

двух одинаковых, механически и электрически связанных частей, расположенных сишетрично относительно круга /рис. 3.11/> дает возможность стабильно поддерживать постоянной плотность тока по ширине последнего в случае нарушения угла оС. Такой эффект достигается благодаря тому, что при изменении угла об вследст­вие возможных погрешностей установки катода в одной части круга угол в другой его части изменяется в обратном направлении на то же значение. В результате суммарный зазор по ширине рабочей по­верхности круга остается постоянным.

Updated: 28.03.2016 — 18:44