Способ механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий

Изобретение относится к керамической и авиационной промышленности и может быть использовано при механической обработке крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий.

Известен способ механической обработки малогабаритных керамических изделий прямого профиля (Г.В.Белинская, Г.А.Выдрик. Технология электровакуумной и радиотехнической керамики. - М.: "Энергия", 1977. - 335 с.), включающий крепление керамической детали на универсально-шлифовальном станке с помощью клеящих составов, ее обработку алмазным кругом до необходимого профиля.

Недостатком известного способа является невозможность механической обработки крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является способ механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий (Хрульков В.А., Тародей В.А., Головань А.Я., Буки Ю.М. Механическая обработка из керамики и ситаллов.- М.: – Издательство Саратовского университета 1975 г.), включающий установку крупногабаритного сложнопрофильного керамического изделия на оправку токарного станка, шлифование ее наружной цилиндрической части поверхности дисковым кругом, замену дискового круга на профильный, шлифование наружной сферической части поверхности изделия профильным кругом, доводку алмазными брусками до заданной толщины стенки и шероховатости.

Недостатком известного способа является то, что способ механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий состоит из двух отдельных этапов: шлифования цилиндрической и сферической частей поверхности разными формами алмазным инструментом. Кроме того, после шлифования всей поверхности на месте перехода цилиндрической части в сферическую часть изделия образуется окружной выступ одной из частей, что приводит к значительному увеличению трудоемкости обработки.

Задачей настоящего изобретения является упрощение и сокращение длительности механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий, повышение качества обрабатываемых изделий.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий, включающий установку крупногабаритного керамического изделия на оправку токарного станка, шлифование наружной цилиндрической части поверхности изделия и наружной сферической части поверхности изделия, доводку до заданной толщины стенки и ее шероховатости, отличающийся тем, что шлифование наружной цилиндрической части поверхности изделия и наружной сферической части поверхности изделия выполняют одновременно сборными дисковым и профильным кругами, соосно закрепленными на одной оправке, при этом глубина шлифования сборного круга составляет 0,5-2 мм.

Заявляемый способ механической обработки позволяет соблюдать равномерный съем припуска наружной цилиндрической части поверхности керамического изделия и наружной сферической части поверхности керамического изделия за один технологический проход, при этом значительно повышается качество и точность геометрической обработки.

Авторами установлено, что предложенный способ механической обработки, в отличие от прототипа, не требует затраты времени на смену и установку кругов, исключает необходимость отдельной привязки каждого инструмента к изделию, что существенно повышает технологию производства крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий.

Экспериментально установлено, что размер глубины шлифования меньше 0,5 мм приведет к неоправданному увеличению длительности механической обработки, а размер глубины шлифования больше 2 мм приведет к разрушению изделия.

Реализация предложенного технического решения представлена на следующих примерах.

Пример 1 (прототип)

I этап. Изделие устанавливают на оправку токарного станка, дисковым кругом проводят шлифование наружной цилиндрической части поверхности изделия. Количество проходов 5. Длительность при шлифовании цилиндрической части поверхности изделия составляет 12 часов.

II этап. Проводят замену дискового круга на профильный круг. Длительность замены дискового круга на профильный круг составляет 2 часа. Осуществляют привязку профильного круга к наружной сферической части поверхности изделия. Длительность привязки профильного круга к сферической части поверхности изделия составляет 3 часа. Затем обрабатывают сферическую часть поверхности изделия профильным кругом. Количество проходов 6. Длительность при шлифовании сферической части поверхности изделия составляет 5 часов. После шлифования образовывается окружной выступ сферической части поверхности над цилиндрической частью поверхности. Окружной выступ сглаживают при помощи алмазных брусков. Длительность сглаживания составляет 2 часа. После окончания сглаживания окружного выступа поверхность заготовки доводят до заданной толщины стенки и шероховатости. Длительность доводки составляет 4 часа. Таким образом, общее время при шлифовании составило 28 часов.

Пример 2 (по предложенному техническому решению)

На фигуре изделие 1 устанавливают на оправку 2 токарного станка, шлифование цилиндрической части поверхности изделия дисковым кругом 3 и шлифование сферической части поверхности изделия профильным кругом 4 проводят одновременно. Количество проходов 5. Длительность при шлифовании составляет 15 часов. После шлифования поверхность изделия доводят до заданной толщины стенки и шероховатости. Длительность доводки составляет 3 часа. Таким образом, общее время при шлифовании составило 18 часов.

Сравнение приведенных выше примеров показало, что применение способа по предложенному техническому решению позволяет существенно сократить трудоемкость механической обработки крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий.