НАГРЕВ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

Количество выделяемого тепла на один килограмм срезан­ного металла при шлифовании во много раз превышает тепло, выделяемое при снятии такого же количества металла фрезеро­ванием.

Связано это с наличием отрицательных углов резания у аб­солютного большинства абразивных зерен, что приводит к уве­личению сил трения и, следовательно, к тепловыделению. Реза­ние, при котором образуется большое число мелких стружек, со­провождается приложением ударной нагрузки. В результате увеличиваются внутренние деформации в поверхностных слоях изделия, что также ведет к его нагреву.

Температура срезания стружки. Выделение теп­ла при шлифовании происходит в пределах дуги контакта шли­фовального круга с изделием. В момент срезания стружки тем­пература достигает высшей точки и называется мгновенной тем­пературой. При шлифовании деталей из закаленной стали мгновенная температура часто достигает точки плавления стали, поэтому тепло, образовавшееся при резании, частично уносится стружкой, а главным образом отводится в тело шлифуемой де­тали.

В процессе накапливания тепла температура детали повы­шается. Если шлифовать без охлаждения, то приток тепла к де­тали будет превышать его естественный отвод и температура детали может резко возрасти. Поэтому наружное круглое шли­фование, как правило, производят с охлаждением.

При шлифовании с охлаждением температура детали будет повышаться до тех пор, пока количество поступающего в деталь тепла не будет равно количеству тепла, отводимого охлаждаю­щей жидкостью. Температура, при которой установится такое равновесие, называется установившейся температурой.

В процессе шлифования точных деталей установившаяся тем­пература должна мало отличаться от температуры окружаю­щей среды, так как применяемый измерительный инструмент проверяется по эталону, имеющему температуру окружающей среды.

Шлифовочные прижоги. При чрезмерном выделе­нии тепла в зоне шлифования, когда охлаждающая жидкость не успевает достаточно быстро его отводить, температура поверх­ностного слоя детали достигает величины, при которой в стали начинаются структурные изменения, часто сопровождающиеся появлением на поверхности детали цветов побежалости. Такое состояние поверхностного слоя детали называется прижогом.

Образование прижогов недопустимо, так как они снижают механические свойства поверхностного слоя детали. Прижог в за­висимости от причины, его вызвавшей, может быть сплошным, когда значительная часть поверхности детали сплошь окрашена в цвета побежалости, и местным, когда перегретыми оказыва­ются отдельные участки на поверхности детали.

Появление сплошных прижогов на поверхности детали может быть вызвано тремя причинами:

1) завышением принятого режима шлифования вследствие чего средняя толщина стружки, снимаемой одним зерном шли­фовального круга, получается слишком большой; в результате резко увеличивается давление абразивных зерен на обрабаты­ваемую поверхность и ее усиленный нагрев;

2) завышенной твердостью и несоответствием условиям ра­боты выбранного шлифовального крута, что также вызывает чрезмерное давление шлифующих зерен на поверхность детали;

3) недостаточной интенсивностью охлаждения.

Местные прижоги на поверхности детали могут появиться при вибрации станка (в результате плохой балансировки круга), би­ении круга (из-за неточной центровки и закрепления круга на фланцах), а также в результате неточной установки деталей в центрах и неисправности подшипников шпинделя передней бабки.

Шлифовочные трещины. Иногда в процессе шли­фования на поверхности детали появляются мелкие трещины, расположенные сеткой.

Причиной возникновения шлифовочных трешин является по­вышенная мгновенная температура. Находясь в контакте с кру­гом, поверхность детали чрезмерно нагревается и при выходе из зоны шлифования попадает под струю охлаждающей жидко­сти, в результате чего резко изменяется объем металла на по­верхности, что вызывает появление мелких трещин.

Таким образом, причины, вызывающие шлифовочные трещи­ны, аналогичны причинам появления прижогов. Поэтому на практике шлифовочные трещины почти всегда сопровождаются возникновением прижогов.

Глубина проникновения структурных изменений в тело дета­ли при прижогах, а также глубина шлифовочных трещин срав­нительно незначительна. При внимательном наблюдении за про­цессом шлифования можно вовремя произвести нужную замену «ли правку круга и при последующем проходе прошлифовать по­врежденный слой заново.

Updated: 28.03.2016 — 18:45