И ДОВОДКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И СТАЛЕЙ

6. РЕЖИМЫ И УСЛОВИЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Для шлифования и доводки используются алмазные шлифовальные круги; на них расходуется до 30—35% всех технических алмазов, применяемых в промышленности.

Практикой отечественных и зарубежных заводов уста­новлено, что при обработке алмазными шлифовальными кругами твердосплавных деталей значительно повышаются технико-экономические показатели процесса по следую­щим направлениям:

1) уменьшается трудоемкость операции;

2) увеличивается износостойкость обработанных де­талей;

3) повышается культура выполнения операций шлифо­вания и доводки и снижается их себестоимость.

В настоящее время в промышленности наряду с обычно применяемыми марками твердых сплавов ВК8 и Т15К6 все больше используются улучшенные твердые сплавы ВК6В, ВК8В, а также высококобальтовые сплавы ВКПА и ВК15.

Раньше инструмент, оснащенный такими сплавами, шлифовался кругами из карбида кремния (на керамической связке) зернистостью 32—20 и твердостью СМ 1—СМ2, а до­водился либо кругами из того ж’е материала (на бакелито­вой связке) зернистостью 10—6, либо порошком или пастой карбида бора зернистостью 5—4. Такой технологический процесс не обеспечивал достаточно высокого качества об­работанных поверхностей по шероховатости,’ их напря­женному состоянию и не давал достаточной производи­тельности .

Теперь при шлифовании используются алмазные круги АС16—АС8, а при доводке — круги АС6—АСМ40. Для

достижения более производительной обработки приме­няются круги А32—А20, а для получения более чистой поверхности (10—11-й класс и выше) — круги АМ14 и мельче.

Широкое применение при шлифовании получили круги на металлической связке (бронза) и при доводке — круги на бакелитовой связке. Круги на металлической связ­ке М5 в некоторых случаях позволяют в несколько раз по сравнению с обычной металлической связкой Ml уве­личить производительность и уменьшить расход шлифо­вального круга при той же шероховатости обработанной поверхности и без дефектов. Как показала практика, луч­шими органическими связками являются связки Т02 и Б1. Для специальных видов работ (фасонные детали и детали маленьких размеров) используются круги и при­тиры, на которые алмазное зерно наносится гальваниче­ским способом. Такие круги изготовляются в один или несколько слоев.

Кроме перечисленных связок, недавно начали приме­нять керамическую связку. Круги на такой связке могут быть использованы для предварительного шлифования и доводки.

При шлифовании и доводке изделий из твердых спла­вов алмазными кругами необходимо соблюдать режимы, указанные в табл. 25.

Ввиду высоких режущих свойств алмазных зерен для шлифования иногда используют несортные алмазные по­рошки из отходов алмазного производства. Несортные по­рошки являются обязательными спутниками при добыче природных алмазов. Они отличаются большим количе­ством примесей (до 13%). Ранее отходы алмазного произ­водства не использовались, но в последнее время они стали применяться в шлифовальных кругах. Использование не­сортных алмазов в промышленности не только увеличит баланс алмазного сырья в стране, что очень важно, но уменьшит себестоимость обработки.

Круги из несортных алмазных порошков изготовляются на бакелитовых связках Б1 и Б2 с 50-процентной концен­трацией.

На рис. 9 представлена диаграмма по износу кругов q, изготовленных из несортных — (/) и сортных (II) алмазных порошков на бакелитовой связке Б1, при обработке по­верхности твердых сплавов площадью 65 мм2. Обработка 56

Режимы шлифования твердых сплавов

Вид шлифования	Требуемый класс чистоты обрабо­танной поверх­ности (ГОСТ 27{$У—59) |	Характеристика круга	Припуск на об­работку в мм	Режимы обработки
обозначение	зернистость	Я & го К о	Скорость вращения круга в м/сек	‘•скорость вращения изделия в м/мин	продольная подача в м/мин	поперечная подача в мм/ход	Глубина шлифовання в мм
Плоское	7	АПП	А12—А10	м	0,1 -0,2	15—20	—	5,0	0,5	0,04
8	А10—А8
4,0	0,5	0,03
9	А8—А6	0	0,05—0,1	25—35	—	3,0	0,4	0,02—0,03
10	А5-А4
2,0	0,3	0,01—0,02
Круглое наружное	7	АПГТ	А12—А10	м	0,1-0,2	15—20	10—20	0,8	—	0,0075—0,01
8	А10—А8	0,5	—	0,0075—0,01
9	А8—Аб	0	0,05—0,1	30—35		0,5	—	0,0075-0,01
10	А5-А4	20—«30	0,3	—	0,005— 0,0075

Вид шлифования	Требуемый класс чистоты обрабо­танной поверх­ности (ГОСТ 2789—59	Характеристика круга	Припуск на об­работку в мм!	Режимы обработки
обозначение	зернистость	Я & го К ш о	скорость вращения круга в м/сек	скорость вращения изделия в м/мин	продольная подача в м/мин	поперечная подача в мм/ход	глубина шлифования в мм
Круглое внутреннее	7	А2ПП	А12-А10	м	0,1—0,2	10—20		0,5	—	0,0075 —0,01
8	АПП	А10—А8		0,4	—	0,005— 0,0075
9	Головка АГЦ	А8—А6	0	0,05—0,1	25—30	25—50	‘0,4	—	0,005— 0,0075
10	А5-А4	0,2-0,3	—	0,005— 0,0075
Профильное	7	А2П	А12—А10	м	0,1—0,2	20—25	—	1,0—1,5	0,001 — 0,005 об/мин	0,02—0,03
8	А10—А8
9	А8—Аб	0	0,05—0,1	20—27	—	0,01—0,02

Примечания: 1. Обработке подвергаются изделия из твердых сплавов групп ВК и ТК.

2. Обработка ведется с охлаждением.

 

применять бакелитовую связку Б2 как наиболее экономи­чески выгодную. Исходя из этого, производительность (в данном случае съем твердого сплава) определялась при работе кругами именно на этой связке (рис. 10) при vKP = = 30 м/сек; snp = 1,0 м/мин. Площадь обрабатываемой поверхности равнялась 110 мм2, поперечная подача — 0,01 и 0,02 мм.

Производительность обработки кругами из несортных алмазов при поперечной подаче snon = 0,01 мм меньше производительности, полученной кругами из сортного ал­мазного порошка, а при snon = 0,02 мм превышает ее (рис. 10).

Нарис. 11 приведена диаграмма шероховатости поверх­ности твердых сплавов, обработанных при различных глубинах резания и различной зернистости кругов, изготов­
ленных из несортных алмазных порошков. Площадь обра­батываемой поверхности равнялась 65 мм2. Обработка ве­лась при vKP = 30 м/сек snp = 1,0 м/мин. Круги зерни­стостью А10 дают более шероховатую поверхность, чем круги зернистостью А5. С увеличением поперечной по­дачи шероховатость возрастает.

При круглом наружном и плоском шлифовании обра­ботку следует вести более широкими кругами, независимо

J — круг; 2 — вставка нз

твердого сплава; 3 — корпус
штампа из стали

от того, из каких алмазов они изготовлены. Закрепление изделия в центрах и на плите должно осуществляться с та­ким расчетом, чтобы оно не прогибалось и было парал­лельно рабочей поверхности круга.

Шлифование и доводку изделий, состоящих из стали и твердого сплава, следует осуществлять в направлении от стали к сплаву, что сокращает износ круга (рис. 12). Ширина алмазоносного слоя круга должна быть меньше ширины обрабатываемой поверхности.

• При обработке инструментов алмазными кругами на металлических связках охлаждение обязательно (подача охлаждающей жидкости должна составлять не менее 3—5 л/мин). Необходимо охлаждение при больших кон­тактных поверхностях (более 1 см2) и при обработке сталь­ных деталей. Доводку твердого сплава можно осущест­влять без охлаждения.

Применение смазывающе-охлаждающих жидкостей уменьшает нагрев в месте контакта инструмента с алмаз­ным кругом и способствует снижению усилий обработки, что, в свою очередь, уменьшает износ алмазных зерен и препятствует налипанию стружки на рабочую поверхность круга. Шероховатость поверхности с применением сма-

зывающе — охлаждаю­щих жидкостей улуч­шается на один класс.

Схема системы охлаждения круга и изделия при помощи полива охлаждающей жидкостью показана на рис. 13.

1 — вентиль; 2 — кронштейн; & — трубопровод; 4 — сопло; б — насос

Для кругов на органической связке рекомендуется сле­дующий состав водного раствора: тринатрийфосфат — 0,6%; вазелиновое масло — 0,05%; бура — 0,3%; каль­цинированная сода — 0,25%; нитрат натрия — 0,10%. Вместо смазки можно использовать пасту, которая должна включать две части технического вазелина и одну часть парафина, нанося ее на рабочую поверхность круга. Можно также периодически (2—3 раза в смену) смазывать

поверхность алмазоносного слоя войлочным тампоном, пропитанным маслом. Применять щелочные растворы при обработке кругами на органической связке нельзя, так как это ведет к разрушению связки.

Алмазные круги на металлической связке применять без смазывающе-охлаждающих жидкостей нельзя ввиду их сильного засаливания (при засаливании появляется

характерный звук—круг как бы начинает звенеть). Для кругов на металлической связке рекомендуется следующий состав водного раствора: триэтаноламин — 0,4%; нитрат натрия — 0,4%, тринатрийфосфат — 0,3%; кальциниро­ванная сода — 0,3%; бура — 0,5%, смачиватель ОП7 (или ОШО) — 0,1%.

При охлаждении струйным поливом (3—4 лімин) сле­дует применять воду с небольшим количеством (3—5%) легкого масла (например, веретенного), чтобы предотвра­тить коррозию станка. Это охлаждение можно с успехом применять для алмазных кругов как на бакелитовой, так и на металлической связках.

Если нет возможности осуществить струйный полив, то для кругов на металлической связке с успехом можно 62

применять смесь, состоящую из 2/3 частей керосина и 1/3 части машинного масла. Подача смеси осуществляется капельным или фитильным способом (рис. 14). Этот способ охлаждения нашел широкое применение на ряде заво­дов. На станках устанавливаются капельницы (неболь­шие резервуары), из которых смазывающе-охлаждающая жидкость по тонкой металлической трубке поступает к войлочному тампону, прижимаемому с незначительным усилием к поверхности алмазоносного слоя.