Тямочные показатели шлифования и интенсивность дозируемого воздействия на рабочую поверхность круга Шлифование

Для эффективного шлифования с управлением режущим рельефом связка должна обладать как. можно более высокой прочностью алмазо- удержания я стойкостью против изнашивания при минимальном коли­честве входящих в ее состав компонентов. Из известных марок свя­зок этим требованиям в достаточной мере отвечают связки ME, МОЗ, Щ, Прочность алмазоудержания связкой MI повышается при дополни­тельном введении в ее состав гидрида титана.

Управление рельефом рабочей поверхности алмазных кругов обеспе­чивает стабильное поддержание заданного уровня их режущей способ­ности. Анализ технологических возможностей шлифования с управле-

image47

image48

image49

Рис. 4.3. Влияние продолжительности шлифования и условной плот-

лости тока в цепи управления ва высоту выступания зерен, производительность, мощность резания: а, в,д ~ Рн — *,8 МПА /І — і» = 0; Z -^,5’Ю"4; 3 — 3*їСГ4; 4 —

4,5,1СГ4г 5 — VlCT4 к/шҐ/ <5,Г, е — Р» ~ 0^ МПа Д — Іи. = 0; 2 — 1‘їСГ4; 3 — 2*10“4; 4 — 3?1СГ4;

5 — 4*1СГ4А/мм2/

ниєм режу ним рельєфом произведен на примере основных представи­телей, исследуемых групп инструментальных и конструкционных мате­риалов — безвольфрамового КНТ-26 /рис. 4.3, а, в,д/ и жаропрочного "ЭИ-‘725’ сплавов /б. г,е/. Использован круг 22А2 250 х 20 х 3 х 32 АС6 200/80 МІ 4, 20 м^с, U = 26 В. На рис. 4іЗ, а кривая

2 характеризует снижение высоты выступания зерен круга в процессе его износа. Затупление поверхности при шлифовании по упругой схеме проявляется в падении производительности обработки /рис. 4.3, в, кривая 2/ я мощности энергии, потребляемой электродвигателем при­вода шлифовального круга /рис. 4.3,д, кривая 2/. За период, более 2 мин производительность обработки безвольфрамового сплава КНТ-І6 снижается почти в 50 раз.

. "Снижение высоты выступания зерен на рабочей поверхности круга и его режущей способности может быть приостановлено включением системы управления режущим рельефом. Если в момент начала электро­химического растворения связки скорость ее линейного съема равна скорости износа зерен, то в дальнейшем будет стабильно поддержи­ваться высота зерен >z* /рис. 4.3*3/. Для стабилизации больших высот зерен следует увеличить линейную скорость удаления связки /рис. 4.3,а, кривые 2…5/, в результате чего через 5…60 с высота зерен возрастает соответственно до — у—4г$ — * , h9 ,

Это повлияет на мощность, потребляемую электродвигателем. На превышение фактической мощности над заданной следящая система отреагирует некоторым уменьшением «яотности тока в цепи автоном­ного электрода и тем самым приведет в соответствие заданное и фактическое значения высоты выступания зерен на рабочей поверхно­сти круга. г’

Только изменяя плотность тока в цепи управления, можно ста— бильно осуществлять шлифование твердого сплава КНТ-І6 с произво­дительностью до 20 мм3/с.

При обработке жаропрочного сплава ЭК-765 стабилизация высоты выступания зерен достигается за более короткие интервалы времени, чем в случае шлифования ИНТ-26. Одинаковой интенсивности электро­химического растворения связки / =* 0,0002 к/увг/ при шлифо­

вании ЭИ-765 соответствует більшая высота выступания зерен, чем при обработке КНТ-26. Изменение стабильной выооты выступания зерен на 22 мкм /от 27 до 28 мкм/ при обработке КНТ-Ї6 дости­гается увеличением условной плотности тока на 0,0003 А/мм2, а такое же ее изменение для ЭИ-765 увеличивает высоту выступания зерен на 26 мкм /с 27 до 43 мкм/.

image50

Рис. 4.4. Влияние условной плотности тока управления на пара­метры процесса шлифования жаропрочного сплава ЭЙ-765 /Іфуг І2А2 150 х 10 х З х 32 АС6 100/80 МІ 4,

Рн = 0,6 Шв,. Vnp =22i03, Snp*lK/wu&J

По разному изменяются высота выступания зерен и выходные пока­затели шлифования других обрабатываемых материалов. Наибольший диапазон изменения условной плотности тока управления наблюдается для АСПК, наименьший — для огнеупорной корундовой керамики. При неодинаковых абсолютных значениях интенсивности электрохимическо­го съема связки одного и тоге же круга обшей закономерностью является возможность изменения в широком диапазоне показателей шлифования различных материалов. Плотность гока влияет на произ­водительность /I/ и мощность /2/ шлифования, удельную себестои­мость /3/ и удельный расход алмазов /4/, силу /5/ и температуру /6/ резания, шероховатость обработанной поверхности /7/ /рис. 4.4/, Во всем диапазоне изменения плотности тока в цепи управления су­ществуют ее оптимальные значения для минимальных себестоимости обработки, удельного расхода алмазов іфуге, температуры при шли­фовании. При увеличении плотнооти тока до 3*1СГ4 kjwt? Удель­ный расход алмазов в круге уменьшается вследствие повышения вы­соты выступания зерен, способствующего улучшению самозатачивания зерен с образованием режущих кромок. Производительность обработ­ки при этом возрастает с 2 до И мм3/с. Дальнейшее увеличение условной плотности тока ведет к повышению производительности об­работки. Но по мере приближения условной плотности тока к значе­нию, обеспечивающему высоту выступания зерен, близкую к исходной

/т. е. такое же, как и после всщштия рабочей поверхности/. интен­сивность возрастания производительности снижается, а удельна! расход алмазов начинает возрастать* Это происходит в результате того, что. возможности интенсификации съема обрабатываемого мате­риала за счет замены изношенных зерен новыми снижаются но мере увеличения относительного числа острых зерен на рабочей поверх — ности. При высоте выступания зерен, близкой к значению hue* , их количество на самом верхнем уровне снижается, а значит, умень­шается и соотношение п/пы * 410 свидетельствует о неполном ис­пользования всего количества зерен, заложенных в круг* Определен­ная часть мелких зерен, появляющихся на рабочей поверхности по мере доэируемого удаления связки, не вступает во взаимодействие с обрабатываемым материалом из-‘за преждевременного выпадения из круга.

Установлено, что оптимальная условная плотность тока, обеспе­чивающая минимальные удельные расходу алмазов, равна 3* КГ4*/»»2. Плотность тока, при которой достигаются минимальная удельная ■ себестоимость, на 0,7*Ї0“4 больше, что обусловлено влиянием

повышения производительности обработки* Небольшое различие в зна­чениях плотности тока, обеспечивающих минимальные себестоимость обработки и удельный расход алмазов, свидетельствует о существен-*- ном влиянии последнего на экономичность процесса шлифования жаро­прочного сплава.

По мере увеличения плотности тока управления значительно изме­няются силовые характеристики шлифования. Улучшением самозатачи-

:ия зерен и эффективным их внедрением в обрабатываемый материал при постоянном условии прижима круга вызвано увеличение танген­циальной составляющей силы резания и шероховатости обработанной поверхности. Несмотря на возрастание силы Рz и мощности шли­фования, энергетические затраты на съем единицы объеме обрабаты­ваемого материала снижаются. Это говорит о том, что в условиях развитого режущего рельефа происходит опережающий рост интенсив­ности съема обрабатываемого материала. Наблюдаемое снижение до трех раз энергетических затрат на съем припуска способствует мень­шему теплообразованию в зоне шлифования. Снижение температуры от-* носительно невелико /до 100 К/, но следует учесть, что при этом производительность припуска возрастает более чей в восемь раз.

Не столь существенное различие температур при обработке кругом с развитым режущим рельефом / с у. = 5’1СГ4 а/мм^/ и сглаженным

У / і у. ф. О/ объясняется особенностью упругой схемы шлифова­ния с — постоянным усилием прижима Ру. . Процесс обработки с

фиксированной поперечной подачей при t у *= 0 и производитель­ности обработки 15 ш/с характеризуется катастрофически выоокой температурой, достигающей 1200,..1250 К. Таким образом, за счет автономного управления режущим рельефом круга из высокопрочной связке было достигнуто существенное снижение температуры при шли­фовании. Большая высота выступания зерен, кроме улучшения условий съема обрабатываемого материала, способствует свободному разме­щение продуктов шлифования на рабочей поверхности круга при эвакуа­ции их из зоны резания и уменьшению интенсивности взаимодействия связки о обрабатываемым материалом, л — ; Основные показатели обработки — производительность, расход ал — 1 мазов, себестоимость обработки и другие)- функционально связаны с интенсивностью автономного воздействия на круг, определяемой ус­ловной анодной плотностью тока і у, которая принята в качест­

ве технологического параметра процесса шлифования с управлением режущим рельефом круга. Показатели обработки СІМ существенно из­меняются в в зависимости от силы тока в цепи управления. Так, если силу тока увеличить от 0 до 80 А, удельный расход алмазов умень­шается в пять-шесть раз. Однако при силе тока более 80 А удельный расход начинает расти. Это значит, что при такой интенсивности растворения связки возросшая высота рабочих зерен hp вызывает уменьшение коэффициента участия аерен в контакте Ку из-за вы­падения их из связки без рнботы резания. Таким образом, сила тока в цепи управления 80 А считается оптимальной для обеспечения ми­нимальной удельной себестоимости обработки. Наблюдаемое увеличе­ние тангенциальной составляющей силы резания Рг и шерохова­тости обработанной поверхности ftz вызвано большой разви­тостью режущего рельефа круга вследствие высокой интенсивности их самозатачивания.

‘ . Положительный результат процесса управления режущим рельефом круга — снижение удельной энергоемкости процесса шлифования в 2,5 раза, что также свидетельствует о более рациональном исполь­зовании выооких режущих свойств алмазных зерен в управляемом про­цессе обработки. Для минимальной теплонапряженности процесса опти­мальна сила тока в цепи управления равна 25 А. При этом темпе­ратура по сравнению с традиционным процессом снижается в два раза прежде всего за счет исключения трения связки об обрабатываемую поверхность, а также уменьшения размера и количества площадок износа.^Незначительный рост. температуры с увеличением силы тока

з цепи управления обусловлен более интенсивным взаимным разруше­нием элементов системы СТМ — зерно. Как видно, в управляемом про­цессе шлифования теплонапряженность невелика, что должно спо­собствовать уменьшению брака при обработке,

..у^Таким образом, управление режущим рельефом круга представляет­ся эффективным способом расширения технологических возможностей алмазных кругов, позволяющим без изменения режимов шлифования и характеристик круга в широких диапазонах регулировать выходные показатели обработки^) Например, применительно к обработке АСПК,

ДАЛ технологический процесс может быть следующим: вначале шлифо­вание осуществляется с силой тока в цепи управления 75…80 А, что обеспечивает высокую производительность /8.,.15 мм5/мин/, минимальные удельный расход и себестоимость обработки. В этом ре­жиме происходит съем основного объема припуска. На заключитель­ном этапе необходимо уменьшить силу тока в цепи управления до

20.. .25 А и заканчивать обработку в этом режиме, что обеспечит малую шероховатость Rz и исключит термическое растрескивание обработанной поверхности. Реализация такого технологического про­цесса при наличии разработанной системы автоматического управле­ния режущим рельефом круга иди аналогичных ей по функциональному назначению не представляет сложности. Регулирование и стабилиза­ция рассмотренных параметров процесса обработки, выбранных. в ка­честве оптимизируемых, возможны во всем диапазоне их изменения.

Тямочные показатели шлифования и интенсивность дозируемого воздействия на рабочую поверхность круга
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

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