Повышение производительности шлифования Шлифования

Основное (технологическое) время при всех видах шлифования определяется по формуле

<м == ( Qv; / Qм) == (я/7)/(иas„<О,

где Qs — объем металла, подлежащий снятию с обрабатываемой поверхности, мм3; Q,, — режущая способность абразивного инстру­мента, мм3/мнн; Я — припуск на сторону, мм; F — поверхность обработки, мм3.

Так как режущая способность абразивного инструмента пример­но пропорциональна высоте круга Вк, то съем металла на 1 мм высоты шлифовального круга можно принять как норматив режущей способности Qy,, = Q«/Sk. Этот параметр обычно называют удельным съемом металла. Физический смысл параметра заключается в том, что режущая способность абразивного инструмента определяет силовую нагрузку, воздействующую на абразивные зерна, которые находятся в зоне резания. Зависимость между Qи подачами при наружном круглом шлифовании с продольной подачей описывается следующим уравнением: Qv = vAs:ll%.

Средние значения [мм3/(мм• мин)] при разных видах круг­лого наружного шлифования равны:

,, Врезное Продольное

Черновое………………………………… 250-500 200—400

Получистовое………………………….. 100—200 80—160

Чистовое………………………………….. 40-80 32-63

Тонк°е…………………………… 16-32 12,5-25

При обдирочном шлифовании удельный съем металла достигает 1200—2400 мм3/(мм-мин).

В процессе шлифования на обрабатываемую поверхность нано­сится большое число рисок — следов воздействия отдельных абра­зивных зерен. Объем риски в основном определяется глубиной вре­зания отдельных зерен, что, в свою очередь, зависит главным образом от силы, вдавливающей зерна в обрабатываемую поверхность, свойств абразивного зерна и обрабатываемого металла. Число рисок, наносимых на обрабатываемую поверхность в единицу времени, зави­сит от числа абразивных зерен, подводимых кругом в зону резания, которое увеличивается с повышением окружной скорости круга.

Абразивное зерно отличается от металлического резца непо­стоянством формы и положения относительно обрабатываемой по­верхности, поэтому различают несколько видов воздействия отдельных абразивных зерен на обрабатываемую поверхность, когда зерно вдавливается: 1) на очень малую глубину — происходит упругая де­формация; 2) на большую глубину — пластическое оттеснение ме­талла с выдавленными краями риски на поверхности (рис. 2, а); 3) на еще большую глубину, при которой на обрабатываемой поверх­ности образуется риска с отделением стружки (рис. 2,6).

Подпись: ЗерноПодпись: Рис. 2. Схема внедрения абразивного зерна в обрабатываемую поверхностьПовышение производительности шлифованияНа начальном этапе внедрения в металл абразивное зерно скользит с большим трением по поверхности, с увеличением глубины внедрения начинается отделение стружки. На процесс шлифования в области тонких срезов влияет округлость вершины зерна. Скруглен­ная режущая кромка проскальзывает по обрабатываемой поверх­ности до тех пор, пока глубина внедрения не достигнет определен­ного значения. Длина пути проскальзывания зерна зави­сит от силы, вдавливающей зерно, и от радиуса округле­ния его вершины. С затуп­лением абразивных зерен увеличиваются длина участка проскальзывания, силы реза­ния и количество выделяемо­го тепла.

Работоспособность абра­зивного инструмента зависит: от динамических нагрузок, приходящихся на него; прочностных характеристик абразивного зерна; прочности связки, удерживающей зерно в теле круга, и от температуры и контактных явлений, в’зоне резания.

При малых нагрузках происходит истирание кромок, сглажива­ние острых вершин абразивных зерен, их притупление и возникно­вение площадок износа (рис. 3, а) — все это приводит к ухудшению качества обработанной поверхности. С повышением нагрузки наблю­дается поверхностное выкрашивание зерен (рис. 3, б) и их самоза­тачивание. При дальнейшем повышении нагрузки выкрашивание усиливается и переходит в объемное разрушение зерен (рис. 3, б), при этом возрастает степень их самозатачивания, повышается ре­жущая способность круга. При еще больших нагрузках, когда превзойден предел прочности материала связки, происходит выры­вание зерен из связки (рис. 3, г).

Шлифовальные круги в зависимости от их характеристики, ре­жима обработки и правки, свойств обрабатываемого металла и дру­гих факторов могут работать в области;

преобладающего притупления, что характерно для чистового и тонкого шлифования;

притупления с налипанием металла на образивные зерна (это имеет место при обработке вязких металлов);

частичного притупления и частичного самозатачивания, при получистовом шлифовании;

преобладающего самозатачивания, что характерно для черно­вого и обдирочного шлифования, а также при обработке твердых сплавов.

Шлифовальный круг работает в облает преобладающего притупления при удельной интенсивности съема металла до 40 мм3/(мин — мм).

При интенсивности съема металла 40—400 мм3/(мин — мм) круг работает в области смешанного режима — частичного притупле­ния и частичного самозатачивания.

Эксперименты показали, что все виды подач примерно в одина­ковой степени влияют на стойкость круга, мощность шлифова­ния и на шероховатость обработанной поверхности, поэтому для упрощения расчетов заменяют отдельные подачи их произведением. Это находит подтверждение и в зарубежной литературе. На темпера­туру шлифования отдельные подачи влияют неодинаково.

Производительность при наружном круглом шлифовании повы­шается с увеличением высоты круга. Повышение производительности достигается также при одновременном шлифовании несколькими кру­гами отдельных участков поверхности. Следует помнить, что с увели-

Повышение производительности шлифования

Рис. 3. Виды износа абразивного зерна

чением высоты круга возрастают силы резания и потребляемая мощность шлифования. Круги большой высоты можно применять на станках с повышенной жесткостью.

Повышение производительности при наружном круглом шлифо­вании достигается также при одновременном шлифовании несколь­ких участков поверхности. Такую обработку производят специально заправленным кругом большой высоты. Круги для обработки много­ступенчатых деталей правят с помощью специальных копироваль­ных устройств, позволяющих обработать более крутые профили и с малым давлением щупа на копирную линейку. Например, специальным гидрокопировальным устройством для правки профиля круга оснащен круглошлифовальный станок ЗТ161. Алмаз для правки закреплен в подвижной пиноли, которая перемещается на попе­речных и продольных салазках. Поперечные салазки следуют по контуру шаблона. Палец прижимается к шаблону силой 5 Н. Тягой палец соединен с золотником. Масло из сети проходит через золотник по канавке на поршне, который прижимает приспособление для прав­ки. Скорость перемещения продольных салазок регулируется бессту — пенчато.

Наиболее распространенным видом концентрации обработки нескольких участков поверхности является одновременное шлифо­вание торцов, цилиндрических и конических поверхностей методом врезания. При этом лучшие результаты могут быть получены при установке оси круга под углом а к оси детали (рис. 4, а, б).

Преимуществом одновременной обработки двух и более поверх­ностей является обеспечение соосности цилиндрических и конических участков, перпендикулярности между цилиндрической поверхностью и торцом детали.

Шлифование на автоматизированном многокруговом станке в сравнении с шлифованием па однокруговом имеет следующие преи­мущества: достигается соосность шлифуемых поверхностей, стабили­зируется шероховатость обработанной поверхности, требуется меньше оборудования, производственных площадей и рабочих. Так как ба­лансировка перемещающимися грузами на станках с многокруговой

Повышение производительности шлифования

Рис. 4. Установка шлифовального круга под углом к оси детали

наладкой не предусмотрена, уравновешенность системы достигается за счет смещения тяжелой части каждого круга относительно пре­дыдущего на определенный угол. Уравновешенность кругов, входя­щих в комплект на многокруговом станке, должна соответствовать высшему квалитету. Посадочное отверстие у таких кругов должно быть обработано с точностью 0,1 мм по диаметру, непараллельиость торцов — 0,1 мм, допуск по высоте круга ±0,13 мм.

Одновременная обработка детали при помощи нескольких шли­фовальных бабок также применяется для повышения съема металла. Например, агрегатные станки, скомпонованные из отдельных само­действующих шлифовальных бабок, установленных под разными угла­ми. Такие станки собирают из унифицированных узлов (бабки изде­лия, шлифовальные и задние бабки, станины, столы, приспособления для правки кругов)

Самодействующая шлифовальная бабка может автоматически осуществлять ускоренный подвод и отвод, подачу для обработки TOpiXOR боковой поверхностью круга, ускоренное перемещение до встречи крута с деталью, черн’овое и чистовое шлифование и выха­живание. Производительность на станках с несколькими шлифо­вальными бабками повышается не только в результате одновремен­ной обработки нескольких поверхностей, но и благодаря сокращению количества установок детали, включений станка, уменьшению коли­чества рабочих и др.

Увеличение диаметра круга также способствует повышению производительности. С увеличением диаметра круга возрастает период его стойкости, что позволяет повышать режим шлифова­ния. При этом снижается и становится более равномерным раз­мерный износ круга. При увеличении диаметра круга возрастают расходы на абразивный инструмент и стоимость правки, на аморти­зацию (в случае применения специального станка).

Повышение производительности шлифования
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

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