*112301*

УДК 621.923

Инновавационная технология многобрускового

формообразующего суперфиниширования

А.В.Королев, А.А. Королев, А.Н. Тюрин

The technological advantages of new technology of superfinish of details of bearings are considered. The examples of practical use of the superfinishing automatic devices working by an offered principle are given.

Опоры качения находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности: станкостроении, автомобильном и железнодорожном транспорте, авиации и космонавтике, энергетике и приборостроении и т.д. Повышение их эксплуатационных характеристик позволяет увеличивать надежность и ресурс машин и механизмов, конкурентоспособность оборудования на мировом рынке, а значит является проблемой первостепенной важности.

Формирование внутренней геометрии опор качения окончательно осуществляется на операциях суперфиниширования. Однако технологические возможности традиционных методов суперфиниширования весьма ограничены. Эти методы мало производительны, обладают пониженными формообразующими возможностями, имеют низкий уровень универсальности и технологической гибкости, трудно автоматизируемы, что, с одной стороны, существенно ограничивает их использование в производстве, особенно в условиях гибких производственных систем, с другой - сдерживает внедрение в промышленность высокоэффективных конструкций опор качения повышенной надежности и долговечности. Существующие технологии на современных станках осуществляют обработку в два перехода последовательно на двух установах с использованием одного бруска (абразивного инструмента) на каждом переходе. На первом переходе осуществляется предварительный съем металла, на втором – осуществляется более тонкая обработка, обеспечивающая необходимую шероховатость дорожки качения

Научным коллективом, возглавляемым авторами, разработаны теоретико-вероятностные основы процессов абразивной обработки, которые позволили определить новые перспективные направления их дальнейшего совершенствования и, в частности, предложить эффективную технологию суперфиниширования деталей опор качения [1-3 и др.]. Отличительной особенностью этой технологии является то, обработка осуществляется по многобрусковой схеме, а осцилляция абразивных брусков заменена на плавное круговое движение вокруг точки симметрии вращающейся обрабатываемой поверхности детали. Тем самым обеспечивается активное самозатачивание инструмента, рабочая поверхность брусков очищается от стружки и шлама, сохраняются высокие режущие свойства инструмента на всем протяжении обработки. Кроме того кинематика процесса обработки обеспечивает повышенный съем металла по краям обрабатываемой поверхности, что надежно предотвращает вогнутость образующей.

Предложенная технология явилась основой развития принципиально нового направления в создании технологического оборудования для суперфинишной обработки. Последние модели многобрусковых суперфинишных автоматов осуществляют обработку широкого спектра деталей, в том числе колец подшипников различных типов, коротких втулок, осей, шаровых поверхностей и т.д. Основными преимуществами этих автоматов по сравнению с лучшими мировыми аналогами являются следующие:

1. Высокая производительность, так в работе участвует одновременно насколько абразивных брусков, а инструмент в процессе обработки самоочищается от стружки и шлама и постоянно сохраняет высокие режущие свойства.

2. Высокая универсальность автомата, так как при простой переналадке он может использоваться для обработки внутренних, наружных, цилиндрических, сферических, со сложным профилем, конических и др. поверхностей деталей, в том числе колец двухрядных подшипников.

В качестве примера ниже приведены результаты многобрускового суперфиниширования:

а) внутренних колец подшипников серии 204

Наименование показателей	После шлифования	После суперфи-ниширования
Шероховатость Ra	0,58...0,63 мкм	0,08...0,16 мкм
Волнистость	0,25...0,30 мкм	0,10...0,05 мкм
Некруглость	2...4 мкм	1,5...2,5 мкм
Отклонение профиля	5...8 мкм	1,5...6,0 мкм

б) конических подшипников

Наименование показателей	Конус 1	Конус 4	Конус 7	Конус 11
Изменение угла конуса	+12”	-12”	+ 10”	-20 “
Непрямолинейность 3. до 4. после	-8 мкм +2 мкм	-10 мкм + 3 мкм	-11 мкм +1 мкм	-10 мкм +3 мкм
Шероховатость Ra 5. до 6. после	0,5 мкм 0,08 мкм	0,7 мкм 0,10 мкм	0,6 мкм 0,10 мкм	0,5 мкм 0,12 мкм
Волнистость: 7. до 8. после	0,3 мкм 0.05 мкм	0,4 мкм 0,04 мкм	0.3 мкм 0,05 мкм	0,3 мкм 0,05 мкм
Некруглость: 9. до 10. после	1,0 мкм 0,55 мкм	1,2 мкм 0,60 мкм	1,1 мкм 0,55 мкм	1,0 мкм 0,55 мкм

в) двухрядных колец подшипников 257907

Наименование показателей	После шлифования	После суперфи-ниширования
Разноразмерность дорожек	4...6 мкм	4...6 мкм
Шероховатость Ra	0,58...0,63 мкм	0,12 мкм
Волнистость	0,25...0,30 мкм	0,03...0,05 мкм
Некруглость	2...4 мкм	1,5...2,5 мкм
Отклонение профиля	5...8 мкм	1,5...5,0 мкм

Высокая практическая значимость полученных результатов подтверждается тем, многобрусковые суперфинишные автоматы, работающие по предложенной технологии, производятся серийно Саратовским НПП НИМ (г.Саратов) и успешно применяются на подшипниковых заводах. Указанные автоматы могут применяться не только в подшипниковой промышленности, но и в автомобильной промышленности, станкостроении, производстве двигателей, приборостроении и т.д.

Литература:

1. Тюрин А.Н., Королев А.В. Взаимосвязь энергии резания с шероховатостью поверхности при суперфинишировании абразивным инструментом-Технология машиностроения. - 2010. - N 7. - С. 14-17 .

2. Тюрин А.Н., Королев А.В., Королев А.А. Энергия взаимодействия инструмента и заготовки при суперфинишировании. - Вестник СГТУ №4, вып.1-2007.С. 71-80.

3. Патент РФ №2373043 Способ чистовой обработки //Тюрин А.Н., Королев А.В.

4. Патент № 2210480 «Способ чистовой обработки» // Королев А.В., Королев А.А.