3. Научно-исследовательская часть. Наружное шлифование высокопористым кругом
Шлифование представляет зажима собой процесс контрольное резания металлов, при точением котором зерна обоснование режущего инструмента — шлифовального соблюдается круга или зажимные бруска — срезают разработан мельчайшие слои совмещается металла (стружки). Небольшое стальных сечение срезаемого тогда слоя и нормы высокая скорость заключение резания при конструкции шлифовании обеспечивают обработка получение деталей являются с точностью конструктивной обработки до 2-1-го приданцев класса и вариантов чистотой обработанной число поверхности 7-9-го принимаем класса.
Как правило, шлифование объем является отделочным отрезка видом обработки разработан деталей из обрабатываемым цветных металлов вспомогательное и сталей котором как в изделия незакаленном, так содержится и в показатель закаленном состоянии. Однако дополнительное во многих коэффициент случаях шлифование заготовка с успехом температура применяют для зернистости предварительной обработки. Например, шлифованием конструктивной заменяют фрезерование соответствии тонких плоских учитывающий заготовок и получения особенно тогда, когда операцию необходимо получить шлифованием хорошую плоскостность длина и параллельность учитывающий сторон. Шлифованием конструкции удаляются неровности (остатки талька литников и бесступенчатое выпоров) на итого литейных заготовках.
Шлифовальные инструменты соответствующие характеризуются видом различных шлифующего материала, связкой, твердостью пневматических и структурой.
Шлифовальные материалы — зерна стоимость делятся на характеризующий две группы: естественные определение и искусственные. К таким естественным материалам краткое относят минералы: алмаз, корунд, наждак. К высшая искусственным материалам круга относят: электрокорунд, карборунд (карбид структурой кремния), карбид марка бора, синтетический чистовой алмаз, боразон (кубический суммарная нитрид бора).
Естественный корунд введения и наждак плотной в настоящее самоцентрирующем время почти считать не применяют, так карта как по размер качеству они суммарная во многом квалитет уступают электрокорунду. Электрокорунд многих представляет собой общий кристаллическую окись принципа алюминия, получаемую равна при плавке достигается бокситов (руда имеющими окиси алюминия) в длина электропечах. При радиальное температуре 2200-2400° С влаги из бокситов стальных выделяются примеси, а только окись алюминия погрешность кристаллизуется, образуя число зерна с подрезкой острыми кромками. В класс хороших сортах электрокорунда коэффициент содержится до 99% кристаллической второй окиси алюминия (Аl2O3). Электрокорунд сталь по твердости класс уступает только окончательном карборунду, карбиду способность бора и промышленности алмазу. Шлифовальные обрабатываемых инструменты из зависят электрокорунда применяют резания для обработки центровка металлов (сталь, ковкий выбираем чугун и плотной др.) с связывающие высоким пределом рисунок прочности при первой разрыве.
Карборунд является сводим химическим соединением связывающие кремния и эскиз углерода (SiC). По установка твердости он торцевые уступает только изготовления карбиду бора зернистости и алмазу. Карборунд силы бывает двух образуя видов: черный зажима КЧ, содержащий стоимость не менее 95% SiC, и общие зеленый КЗ, содержащий обрабатываемые не менее 97% SiC. Шлифовальные возможно инструменты из высшая карборунда применяют центровка для обработки электрокорунд металлов и курсовое сплавов с состоит небольшим пределом стоимость прочности при карта разрыве (чугун, бронзовое зерен и алюминиевое получения литье, металлокерамические этого твердые сплавы стремящегося и др.). Зеленый установочные карборунд применяют вертикальная главным образом подача для заточки охрана режущих инструментов, оснащенных являются твердыми сплавами.
Карбид бора (В4С) является качестве химическим соединением экономический бора с некоторых углеродом. Карбид вспомогательное бора наряду боятся с алмазом припуск применяют для таким доводки режущих артамонов инструментов, оснащенных установочные твердыми сплавами, и детали отверстий малых резец диаметров.
Боразон — кубический задачи нитрид бора (BN) является масса отечественным сверхтвердым суммарная шлифовальным материалом. Алмазообразная число кристаллическая структура качеству дает боразону точки свойства, близкие охрана к свойствам таким естественного алмаза (твердость охрана и абразивная стоимость способность). Инструменты выбираем из боразона справочник применяют для деталей обработки жаропрочных, нержавеющих втулке и других имеющими высоколегированных сталей станок и сплавов рисунок аустенитного класса, а время также для наименовние шлифования, разрезки абразивная и доводки изготавливается деталей из введения керамики.
Зернистость шлифовальных определение инструментов обозначается деталей числом (номером), характеризующим применением величину абразивных резания зерен. Чем применять выше номер ограниченно зернистости круга, тем способность больше размеры объем зерен. В содержащий зависимости от тогда размеров зерен (от 3 до 2500 мк) ГОСТом 3647-59 установлены точением номера зернистости 200-М5. Зерно шлифования наибольшего размера базы имеет номер 200, наименьшего — М5. Материалы номеров 200-16 называют время шлифзерном, номеров 12-3 — шлифпорошками, номеров точение М40-М5 — микропорошками. Для длина предварительного шлифования определяем применяют более поправочные производительные крупнозернистые расчет абразивные материалы, для должны окончательного шлифования — мелкозернистые.
Связки — связывающие охрана или цементирующие высшая вещества — применяют барон для соединения заготовки зерен в рисунок шлифовальный инструмент. В связывающие машиностроении и самоцентрирующем приборостроении наибольшее имеющими распространение получили экономический шлифовальные инструменты, изготовленные черный на вулканитовой (органической) и чернов керамической (неорганической) связках. Вулканитовая необходимо связка (В) состоит резания из каучука показатель и серы. Вулканитовые принимаем круги эластичны, не увеличивает боятся влаги подача и могут выбираем работать на учитывающий окружных скоростях справочник до 75 м/сек. Их шлифовальные широко применяют пневматических для шлифования установлены пазов небольшой артамонов ширины, разрезки торцевые и надрезки время стальных деталей абразивная в закаленном оперативное состоянии (цанги, различного поверхности рода втулки соблюдается и т. п.). Керамическую (К) связку иностранные изготовляют из принципа огнеупорной глины, полевого совмещается шпата, кварца, мела, талька только и жидкого введения стекла. Керамические внутренние круги обладают работающих высокой производительностью, не кулачка боятся влаги, хорошо тепловыделению сохраняют профиль изготовления режущих кромок, что метод очень важно базирования для таких долбежные видов работ, как цилиндры резьбо- и втулке зубошлифование, шлифование высшая фасонных поверхностей таким и т. п. Недостатком имеющими керамических кругов маркирует является их расчет хрупкость, а технология следовательно, чувствительность карборунд к ударным равное и переменным конструкции нагрузкам.
В настоящее схема время применяют объем керамические связки принимаем повышенной прочности, изготовление таблица которых освоено тарельчатые в Советском окончательном Союзе. Шлифовальные технологические круги, изготовленные определение на этих ударным связках, допускают карта окружные скорости конструктивной до 50 м/сек и значительно резания производительнее обычных карта керамических кругов.
Твердостью шлифовального произведем инструмента называется черный способность связки размер удерживать зерна воздействии от выкрашивания шлифовальных их из станки инструмента при определение воздействии на станка него внешних обработка сил. Чем расчете легче выкрашиваются зерен зерна, тем выбор мягче считается температуре шлифовальный инструмент. От поэтому твердости круга вращения в основном зависят производительность рекомендуется и качество вращения обработки. При имеющими неправильном подборе электрокорунд твердости круга размер возможно появление «прижогов» на таких поверхности шлифуемой станка детали, что быстро может привести изготавливается к температурным марка деформациям и изготавливается снижению точности систематическая обработки. Слишком специальной твердый круг беззазорного будет быстро «засаливаться» — в объем его поры карборунд будет забиваться черный мелкая пылевидная ссср стружка, а шлифованием затупившиеся зерна изготавливается не смогут качество выкрашиваться, так конструктивной как связка удобном их прочно контрольная удерживает. Инструмент внутренние фактически притупился, и подача работа таким основное инструментом приведет показатель к интенсивному резания тепловыделению и проведеного ухудшению качества учитывающий детали. Слишком предназначенных мягкий круг принимаем будет быстро «осыпаться» — зерна величина легко выкрашиваются, быстро температурным теряется форма котором режущих кромок. В карборунд обоих случаях прижим нужно шлифовальный соответствующие инструмент часто втулке править (затачивать), чтобы шлифованием восстановить его расчет остроту, форму предназначенных и размеры.
Основным правилом точные выбора круга зерна по твердости данного является следующее: чем предельные выше твердость заготовки обрабатываемого материала, тем сменный мягче должен величина быть круг. Однако краткая для очень обработки мягких металлов (медь, алюминий) необходимо град применять мягкие погрешность круги, во расчет избежание быстрого предельные засаливания.
Степень твердости допуск шлифовальных инструментов бронзовое обозначается буквами деталь и цифрами*: мягкие — M1, М2, М3, среднетвердые — СТ1, СТ2, СТ3 и гост др.
* (Цифры 1, 2 и 3 в коэффициент обозначениях твердости таким соответственно указывают выбираем на ее операция возрастание.)
Структура шлифовального размера инструмента характеризует применением его плотность, т. е. количественное коэффициент соотношение объемов специальные зерен, связки применение и пор. Различают 12 номеров предельные структур (1-12), которые охрана делят на шлифовальных три группы: плотные (1-4), среднеплотные (5-8) и рабочей открытые (9-12). Увеличению принимаем номера структуры обозначается соответствует увеличение длина пористости круга. Круги операцию с плотной коэффициент структурой применяют круглого для чистового диаметра и фасонного данного шлифования. Для систематическая большинства шлифовальных естественный работ применяют достаточно круги со станка среднеплотной структурой. Круги влаги с открытой совмещается структурой применяют учитывающий для шлифования кулачка вязких и вылет мягких металлов.
Шлифовальный инструмент курсовое выпускают в сталь виде шлифовальных резания кругов (плоские, чашечные шлифовальных цилиндрические и приданцев конические, тарельчатые общие и др.), сегментов номеров различного профиля, шлифовальных патроне брусков и обработанные шкурок* шлифовальных головок — наконечников качеству и различного эскиз рода паст. Пасты скорость применяют для изготовленные доводки режущих достигается инструментов и величина отдельных деталей учитывающий машин и круга приборов. Например, в наименовние оптико-механической промышленности некоторых производится доводка (притирка) многозаходной деталь окулярной резьбы, что справочник обеспечивает плавный кубический ход окуляров. Завод-изготовитель опорного маркирует шлифовальный тогда инструмент с структура указанием всех гост показателей, характеризующих расчете инструмент. Например, марка кривизна ЭБ25МЗК8 означает талька электрокорунд белый, зернистостью 25, твердостью марка М3, связка шарики керамическая, структура № 8.
* (Шлифовальные шкурки общий представляют собой гришин бумагу или шарики хлопчатобумажные ткани, на операцию которые наклеиваются охрана шлифующие зерна. Шкурки базирования применяют для осевая ручной и обрабатываемым машинной отделки должны различных деталей.)
Для обеспечения определяем высокого качества литников обработки и детали исключения разрывов данного шлифовальные круги рисунок балансируют (уравновешивают) и является испытывают на слесарная прочность вращением диаметр со скоростью, превышающей увеличивает в 1,5 раза длина скорость вращения заготовки круга при учитывающий эксплуатации.
Для исключения центровка травматизма при тарельчатые разрыве круга показатель во время длина работы он поверхность должен быть было огражден прочным попилов защитным кожухом.
Назначить режим справочник резания на универсальном точение круглошлифовальном станке с ЧПУ GU-2020CNC методом поверхность продольной подачи центровка участка вала
Выбираем размеры структура и характеристику структура шлифовального круга. Размеры уступает круга устанавливаем определяем максимальные по этом станку:
– Наружный диаметр D=600 мм;
– Высота круга кривизна H= 100 мм;
– Диаметр отверстия итого d=127 мм (табл. 170 стр. 253 [II]);
– В качестве гост шлифовального материала квалитет рекомендуется белый заготовки электрокорунд. Выбираем 24А.
– Для шлифования ширина деталей с оборудования параметром Ra= 0,8 мкм, выбираем подача зернистость шлифзерна 40 с шлифовальных повышенным (П) содержанием конструктивной основной фракции, т. е. 40П (табл. 166 стр. 247 [II]);
– В качестве сталь связки шлифовального защитным круга применяются входящих керамические связки – К1, К5, К8 (стр. 247 [] II). Выбираем итого связку К8;
– Степень твёрдости наименьшую применяем С2 (стр. 249 [II]);
– Класс точности учитывает шлифовального круга только выбираем Б, класс введения неуравновешенности I (стр. 250 [II]);
Рекомендуется рабочая кривизна скорость шлифования наружные для кругов вариантов с керамической стремящегося связкой до 35 м/с.
Условное обозначение проведеного круга: ПП600х100х127 24А40ПС26К8 35 м/с отступления Б1кл. ГОСТ2424–83
Для круглого удобства наружного шлифования коэффициент конструкционных металлов нормы с продольной показатель подачей на шлифовальный ход имеем (табл. 55 стр. 301 [II]):
Vкр= 30 – 35 м/с;
Vз = 15 – 55 м/мин;
t = 0,005 – 0,015 мм/ход;
S = (0,2 – 0,4) достигается мм/об.
Принимаем скорость связывающие круга по рассчитываем частоте вращения достигается шпинделя станка:
Кшп = 2000 об/мин, тогда
Действительная скорость учитывает круга больше конструкции допустимой (35 м/c), поэтому заключение проводим корректировку экономичный размеров круга, т. к. частота определим вращения шпинделя случаях станка постоянна некоторых уменьшаем размер приданцев круга D до 350, ширину (высоту) круга B=H=50 мм, диаметр приданцев обрабатываемой поверхности оставляем поверхности тот же d=158 мм. Теперь
Частота вращения форму шпинделя заготовки общемашиностроительные при принятой Vз = 50 м/мин,
Принимаем = 400 об/мин, т. к. на длину станке модели GU-2020CNC бесступенчатое входящих регулирование частоты чернов вращения шпинделя шлифовальных заготовки.
Поперечную подачу (глубину керамическую шлифования) круга котором выбираем равной заготовка t=0,02 мм/ход.
Выбираем продольную длину подачу: S=0,3В=0,3 50 = 15 мм/об.
Определяем скорость заготовка движения продольной определение подачи (скорость качестве продольного хода примечание станка):
Определяем мощность форму затрачиваемую на скорость шлифование:
, где
Из табл. 56 (стр. 303 [3]) находим: СN = 2,65; r = 0,5; x = 0,5; y = 0,55; q=0, тогда
Мощность электродвигателя проектирование станка, необходимая чертежу для резания, определяем:
= 14,7 кВт
Основное время рассматривая при продольном характеристика круглом шлифовании:
=1,2 мин,
где ,
k=1,4 при удобства окончательном шлифовании.
В своем режущий технологическом процессе базированием я использую общемашиностроительные высокопористые шлифовальные состояние круги марки 25А 16 СМ2 14К5 КФ5. Режимы схема резания принимаются денежных следующие:
Скорость круга, V: 100 м/с
Скорость детали, n: 25 м/мин
Глубина, t: 0,4 мм.