Применение инструментов из алмаза и эльбора Шлифование. и доводка. магнитных. материалов

Проблема повышения производительности шлифования магнит­ных материалов в последние годы успешно решается применением алмазных и эльборовых кругов.

При обработке шлифованием постоянных магнитов окончатель­ные операции наиболее эффективно выполняются алмазными кру­гами марок АСВ на связке БЗ зернистостью 100/80 и 125/100 концентрации 75/100 %. Применение этих кругов на операциях плоского торцового шлифования магнитов обеспечивает съем при­пуска до 7,5 мм3/с и получение шероховатости обработанной поверх­ности в пределах Ra = 0,07-f-0,12 мкм. При плоском шлифовании перифериен круга производительность процесса обработки составляет 12 мм3/с, а шероховатость поверхности обеспечивают в пределах Ra = 0,204-0,50 мкм. На операциях круглого внутреннего шлифо­вания производительность составляет 1 мм3/с при шероховатости обработанной поверхности в пределах /?а = 0,50-=- 1,2 мкм.

Необходимо отметить, что при обработке магнитно-жестких сплавов удельный расход алмазов достаточно высок и доходит на операциях наружного шлифования до 30 мг/г, а на операциях круглого внутреннего шлифования до 15 мг/г.

В целом применение алмазных кругов в производстве повы­сило производительность труда на 12—15 % и уменьшило шерохо­ватость шлифованных поверхностей.

Хорошие результаты обеспечивают при шлифовании постоянных магнитов эльборовые инструменты. При обработке сплавов АЛНИКО и ТИКОНАЛЬ эльборовые круги рекомендуется применять на окончательных операциях шлифования и при съеме припуска не более 0,3 мм. В этих случаях рекомендуется применять круги на керамических и органических связках. Первые обладают более высокой стойкостью, производительностью и обеспечивают получение шероховатости поверхности в пределах Ra = 0,5-М,0 мкм. Вторые характеризуются более высокими режущими свойствами, способ­ностью к самозатачиванию, не засаливаются и не образуют шли­фовальных трещин и ожогов.

Шероховатость поверхностей, обработанных эльборовыми кру­гами на органических связках, соответствует параметру Ra = = 0,15 мкм. Обычно используют круги со 100 %-ной концентра­цией эльбора твердостью СМ1—С2. Зернистость эльборовых кругов составляет 12/10—20/16.

В среднем эльборовые круги на операциях шлифования трудно­обрабатываемых магнитных сплавов АЛНИКО и ТИКОНАЛЬ обе­спечивают (по сравнению с абразивным шлифованием) рост производительности труда не менее чем в 1,5 раза. Стойкость эльборовых кругов между правками в 20—50 раз больше стой­кости абразивных ^кругов. Шлифование этими кругами практически исключает возникновение трещин в магнитах. Уменьшение удельных сил резания и вибраций способствует повышению точности обра­ботки.

Шлифование магнитно-мягких сплавов алмазными и эльбо­ровыми кругами имеет свои. специфические особенности.

При исследовании процессов плоского и наружного круглого шлифования магнитно-мягких сплавов алмазными и эльборовыми кругами было установлено, что так же, как и при шлифовании абразивными кругами, параметры шероховатости обработанной поверхности существенно зависят от режимов шлифования. Причем эта зависимость проявляется при обработке как крупнозернистыми, так и мелкозернистыми кругами (табл. 43—46).

При шлифовании сплава 79НМ кругом ЛМ14КБ 100 % уста­новлено, что увеличение глубины резания с 2 до 30 мкм приводит к росту параметра Ra с 0,10 до 0,12 мкм, а увеличение скорости изделия с 3 до 10 м/мин приводит к изменению Ra с 0,10 до 0,19 мкм. Выхаживание несколько улучшает чистоту поверхности.

Минимальное значение шероховатости обеспечивают шлифо­вальные круги из алмаза и эльбора зернистостью М14 на органи­ческих связках. Изучение параметров точности при тонком шлифо­вании магнитно-мягких сплавов алмазными и эльборовыми кру­гами (применительно к магнитным головкам) показало, что в тонких режимах шлифования не происходит расслоения сердечников.

Исследование неплоскостности при плоском однопроходном шлифовании кругами различных характеристик показало, что наибольшую точность обеспечивают круги ЛМ14КБ 100 %. Введе­ние четырех выхаживающих проходов при шлифовании кругом ЛМ14КБ 100 % с глубиной резания 10 мкм улучшает точность при­мерно в три раза.

Таблица 43. Влияние скорости круга t>KP при круглом шлифовании сплава 79НМ на шероховатость поверхности (у„ = 23 м/мин, snp=0,l5 м/мин, t = 2 мкм, без выхаживания, СОЖ — 3 %-ный раствор соды)

Скорость круга

^кр, м/с

Среднеарифметическое отклонение профиля Ra (мкм) для шлифовальных кругов

АСМ14Бр 100 %

ЛМ14КБ 100 %

10

0,075

0,11

20

0,072

0,1

30

0,08

0,125

Таблица 44. Влияние глубины резания на шероховатость поверхности при круглом шлифовании сплава 79НМ (укр = 20 м/с, i>„ = 23 м/мин, snp = 0,15 м/мин, без выхаживания, СОЖ — 3 %-ный раствор соды)

Глубина резания /, мкм

, Среднеарифметическое отклонение профиля Ra (мкм) для шлифовальных кругов

АСМ14Бр 100 %

ЛМ14КБ 100 %

2

0,072

0.1

4

0,11

0,16

8

0,11

0,19

Таблица 45. Влияние скороди движения стола при круглом шлифо­вании кругами различных харктеристик на шероховатость поверхности образцов из сплава 79НМ (укр = 20 м/с, ои = 23 м/мин, / = 2 мкм, без выхаживания, СОЖ — 3 %-ный раствор соды)

Скорость

движения

стола

Slip

м/мин

Среднеарифметическое отклонение профиля Ra (мкм) для шлифовальных кругов

АСБ5БІ 200 %

АСММБр 100%

Л6КБ 100 %

ЛМ14КБ 100 %

0,15

0,43

0,072

0,37

0.1

0,5

0,47

0,087

0,52

0,12

1.0

0,6

0,105

0,78

0,16

2,0

0,72

0,125

0,75

0,19

При шлифовании сплава 79НМ алмазом и эльбором (табл. 47) нагрузка на одно зерно меньше, чем у кругов 63СМ14СМ2Гл, причем при шлифовании эльбором нагрузка Руз примерно в 1,5 раза меньше, чем у алмазного круга. Несколько более высокая темпе­ратура при шлифовании кругами АСМ14Бр и ЛМ14КБ (табл. 48) по сравнению с 63СМ14СМ2Гл может быть объяснена тем, что

Таблица 48. Величина’ контактной температуры (°С) при плоском шлифовании сплава 79НМ кругами различных характеристик (иир = 20 м/с, 1>пр = 3 м/мин, СОЖ — 3 %-ный раствор соды)

Глубина шлифования /, мкм

ЛМ14КБ 100 %

АСММБр 100 %

АСММБр 100 % (без охлаждения)

5

75

60

200

10

ПО

100

240

20

120

80

260

пень наклепа поверхностного слоя с изменением глубины шлифо­вания изменяются незначительно, а при больших скоростях изделия (10 м/мин) с ростом глубины резания появляется тен­денция к уменьшению степени наклепа и микротвердости поверх­ностного слоя. Указанное уменьшение может быть объяснено. повышением температур в зоне шлифования, обусловливающих активное протекание отдыха.

Сравнение влияния характеристик круга на степень наклепа поверхностного слоя показало, что минимальную микротвердость и степень наклепа обеспечивают круги АСММБр 100 % и ЛМ14КБ 100 %.

Уровень электрических потерь в поверхностном слое мате­риала после шлифования эльбором на 8—10 % меньше по сравне­нию с образцами, шлифованными алмазом, и примерно в 1,5 раза меньше, чем у крупнозернистых кругов (табл. 50). Глубина наклепа в несколько раз меньше для мелкозернистых кругов.

Степень наклепа так же, как и электрические потери, сни­жается при шлифовании эльбором. Все это может быть объяснено уменьшением силового воздействия на обрабатываемую поверхность.

Увеличение размера зерен эльбора приводит к росту степени наклепа и увеличению потерь в поверхностном слое материала после шлифования.

Замена связки Бр на Б1, т. е. более жесткую, в алмазном круге зернистости М14 резко увеличивает степень наклепа и уровень электрических потерь. Увеличение параметров наклепа происходит

Таблица 49. Влияние глубины шлифования и поперечной подачи при тонком плоском однопроходном шлифовании сплава 80НХС кругом <ПМ14Бр 100 % на микротвердость поверхностного слоя (окр = 21 м/с, Vqou = 3 м/мин, без выхаживания, СОЖ — 3 %-ный раствор соды)

Поперечная подача стола Snon, мм/ход

Глубина шлифования /, мкм

Микротвердость поверхности образцов

наклеенных

свободно лежащих

Нд, МПа

Нд/Нд ис.

Нд, МПа

Нд/Нд исх

0,2

2

1500

1,02

1870

1,27

5

1530

1,04

1860

1,26

10

1550

1,05

1780

1.2

0,5

5

1530

1,04

— —

____

20

1570

1,06

из-за значительного роста силового действия круга на обраба­тываемую поверхность.

Исследование остаточных напряжений при тонком шлифовании магнитно-мягких сплавов алмазными и эльборовыми кругами пока­зало, что глубина залегания максимальных значений растяги­вающих напряжений (рис. 18) не превышает 5—8 мкм.

При шлифовании эльборовым крупнозернистым кругом типа Л200/160Б1 100 % действие теплового фактора уменьшается (на­пример, по сравнению с кругом 63С25СМ2К) и глубина залегания напряжений растяжения снижается с 35—40 до ~20 мкм.

ОН/мм2

Рис. 18. Распределение оста­точных напряжений по глу­бине поверхностного слоя после шлифования алмазны­ми и эльборовыми кругами: / — круг Л200/160Б1 100 %;

1 — круг АС050/40Б1 100 %;

2 — круги АСМ14Бр 100%,

ЛМ14КБ 100 %

При уменьшении зернистости алмазных и эльборовых кругов на связке Б1 до 40—50 в поверхностном слое образуются зна­чительные сжимающие напряжения, глубина залегания которых достигает 40—45 мкм, т. е. силовой фактор становится превали­рующим.

При дальнейшем уменьшении размера зерна круга (до М14/10) значение Руз снижается, при этом работа пластической деформации единичного зерна уменьшается и снижается величина остаточных напряжений сжатия.

Применение эластичных связок способствует выравниванию значений толщины среза аг и также приводит к уменьшению величины максимальных остаточных напряжений сжатия (примерно на 25—35 %) и глубины их залегания по сравнению с их значе­ниями, полученными при шлифовании тех же материалов кругами типа АС050/40Б1.

Таким образом, минимальная величина и глубина залегания остаточных напряжений сжатия при шлифовании могут быть обе­спечены при применении алмазных и эльборовых кругов на эластич­ных связках типов АСМ14Бр 100 % и ЛМ14КБ 100 %. Эти круги следует использовать для практических целей при изготовлении изделий из магнитно-мягких сплавов.

Применение инструментов из алмаза и эльбора
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *