способ удаления заусенцев и скругления острых кромок

Формула изобретения

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ ОСТРЫХ КРОМОК зубчатых колес и резьбовых деталей, при котором экранируют часть поверхности детали и помещают в контейнер вибрационной установки, заполненный абразивной средой, отличающийся тем, что экранируют впадины резьбы и зубчатых колес путем их смачивания фиксирующей жидкостью, заполняют впадины фракцией абразивной среды, которую выбирают в пределах 0,1 - 0,5 размера глубины впадины, затем производят обработку в среде свободного абразива, после чего из впадин удаляют абразивную среду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, к механообрабатывающему производству, и может быть использовано при механизированной отделочно-зачистной обработке мелкомодульных зубчатых колес и мелких резьбовых деталей с целью удаления заусенцев и скругления острых кромок при обеспечении сохранности профиля резьб и эвольвенты зубчатых колес.

Известен способ вибрационной обработки зубчатых колес (авт. св. N 870087, кл. B 24 B 31/06, 1970), при котором зубчатое колесо помещают в специальный контейнер со стальными шариками, создают в контейнере повышенное давление и сообщают контейнеру крутильные колебания в различных направлениях с амплитудой, соизмеримой с диаметром отпечатка шарика на поверхности обрабатываемой детали; в результате достигается упрочнение зубчатых колес и скругление острых кромок.

Этот способ слишком сложен в реализации и малоэффективен для скругления кромок на мелких деталях.

Известен способ обработки поверхностей деталей (авт. св. N 632554, кл. B 24 B 31/06, 1978), по которому зубчатые колеса, помещенные в вибрационный контейнер с рабочей средой, попарно вращают в различных направлениях, в результате достигается равномерная обработка поверхностей деталей, в том числе кромок. Способ также весьма сложен и имеет невысокую производительность.

Известен способ обработки поверхности деталей, по которому каждое обрабатываемое в среде свободного абразива зубчатое колесо снабжают охватывающим экраном, который несколько короче ширины венца зубчатого колеса. Этот способ слишком сложен и нетехнологичен, он не может быть использован, например в крупносерийном или массовом производствах, а качество обработки недостаточно высокое, так как изготовить экран, эквидистантный профилю зуба, практически невозможно [1] .

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества обработки путем заполнения впадин резьб и зубчатых колес фиксированной на время обработки абразивной средой.

Это достигается тем, что пространство впадин смачивают жидкостью с добавками, обеспечивающими временную фиксацию абразивной среды, затем детали помещают в абразивную среду, фракция которой составляет 0,1-0,5 от размера впадин, и заполняют впадины этой абразивной средой, далее производят обработку деталей свободным абразивом, после чего удаляют абразивную среду из впадин деталей окунанием их в раствор, нейтрализующий эффект фиксации абразивной среды.

Удаление заусенцев и скругление острых кромок на зубчатых колесах модулем до 2,0 мм и на деталях, имеющих резьбы до М15-М20, представляет большую технологическую проблему. Использование таких универсальных и эффективных способов, как виброабразивный, центробежно-планетарный, центробежно-роторный исключается из-за того, что одновременно со скруглением кромок происходит неравномерный съем металла с профиля зубчатого венца или резьбы, который искажает профиль и приводит к потере геометрической точности. Указанное обстоятельство усугубляется тем, что помимо резьб и зубчатых венцов на поверхности деталей имеется большое количество других более грубых элементов с кромками (отверстия, пазы, шлицы, канавки и т. д. ), с которых необходимо удалить заусенцы и скруглять их. Однако без повреждения резьб и венцов известными механизированными способами это делать невозможно, поэтому зачистную обработку таких деталей выполняют, как правило, вручную, простейшим слесарным инструментом.

По предлагаемому способу удаление заусенцев и скругление кромок на зубчатых колесах и на резьбовых деталях производят следующим образом. Детали обрабатывают пассивирующим раствором, например, путем окунания или струйного воздействия, в результате чего образуется капиллярный потенциал между вершинами зубьев или резьб. Затем детали помещают, например, в контейнер виброустановки, заполненный абразивной средой, фракция которой составляет 0,1-0,5 от углублений профиля венца или резьбы, и на 0,5-1,5 мин включают установку. За это время абразивная среда надежно заполняет углубления на деталях, так как пассивирующий раствор является надежной связующей, удерживающей абразивный порошок в углублениях.

После указанной подготовки детали помещают в контейнер обрабатывающей установки (виброустановка, центробежно-планетарная и др. ), заполненный абразивными гранулами, размер которых выбирают обычным способом, исходя из размера обрабатываемых деталей. Обрабатывают детали заданное время, в течение которого удаляются заусенцы, скругляются кромки, а профиль зубчатых венцов и резьб остается неизменным, так как он в это время заполнен абразивным порошком. Далее удаляют абразивный порошок из углублений профиля путем подачи в контейнер щелочного раствора. Щелочной раствор нейтрализует жировую составляющую пассивирующего раствора, абразивный порошок уже не удерживается во впадинах и свободно выходит наружу. Освобожденные от абразивного порошка детали обрабатываются затем по обычному циклу.

Экспериментально установлено, что если фракция абразивного порошка менее 0,1 от размера впадин углублений, то ухудшаются условия проникновения раствора, в который окунают деталь после ее обработки. А если фракция абразивного порошка более 0,5 впадины углублений, то ухудшается процесс заполнения впадин абразивным порошком. Необходимо учитывать, что на одной обрабатываемой детали могут быть резьбы и зубчатые венцы различных размеров. В этом случае диапазон 0,1-0,5 позволяет выбрать один размер фракции, приемлемый для различных элементов поверхности. Помимо пассивирующего раствора и раствора ПАВ для закрепления абразивного порошка, а затем для его удаления могут использоваться и другие вещества, например, клеевые соединения и обезжиривающие растворы типа спирта или бензина.

П р и м е р. Удаление заусенцев и скругление острых кромок на латунных зубчатых колесах наружным диаметром D = 10 мм, толщиной h = 3 мм, модулем m = 0,5, шагом зубьев (нормальным) Р_н = 1,5 мм выполнялось следующим образом.

Детали общей массой 12 кг загружали в четыре сетчатые тары (по 3 кг в каждую) и окунали на 10 с в пассивирующий раствор хромата калия 30% -ного (в мас. д. ). Затем детали загружали в бункер виброустановки МВТ-15, в которую затем загружали 1,8 кг порошка - электрокорунда белого с размерами зерен 0,01 мм.

Детали обрабатывали в виброустановке ВМТ-15 в течение 2 мин. За это время впадины между зубьями колес плотно забивались абразивом, который в процессе дальнейшей обработки из впадин не высыпался.

После "засорения" впадин между зубьями абразивным порошком детали загружали поровну в четыре контейнера центробежно-планетарной установки ЦПУ-4.20, в которых находилось по 2 кг абразивных гранул ПТ-10 Московского абразивного завода.

Обработка деталей в ЦПУ-4.20 выполнялась 2 мин, затем детали отделяли от гранул и загружали в виброустановку ВМТ-15, в которую затем добавляли 100 г соды и 0,5 л воды. Установку ВМТ-15 включали на 30 с, при этом сода нейтрализовала жировую составляющую пассивирующего раствора, являющуюся связующей зерен электрокорунда белого, находящегося во впадинах зубьев. Под действием вибрации электрокорунд интенсивно "вытряхивается" из впадин зубьев и выполнялась полная очистка деталей. Затем детали поступали на проверку в ОТК. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 375167, кл. B 24 B 31/06, опубл. 1972.