Методика расчета производительности различных процессов резания металлов

В настоящей работе дается новое объяснение причин различной обрабатываемости шлифованием разных ста­лей, основанное на взаимосвязи обрабатываемости с меха­ническими свойствами сталей в нагретом до высокой тем­пературы состоянии.

На этой основе было проанализировано также влияние многих технологических факторов на производительность шлифования стальных деталей при определенных предельно допустимых системой СПИД радиальных силах резания, величина которых ограничивается в большинстве случаев на практике или требуемой точностью обработки деталей, или чистотой поверхности, или стойкостью кругов, или бесприжоговой обработкой.

Однако разработанная методика в основе может быть использована для количественной оценки изменения отно­сительной производительности различных процессов ре­зания металлов при изменении различных технологиче­ских факторов.

Выше была выведена общая структура формулы про­изводительности (6) процесса резания, оцениваемой по подаче (глубина определяется припуском на обработку) в зависимости от ряда технологических обобщенных фак­торов. Эта формула выведена исходя из действия одного из законов механики о равенстве работ активных (сил резания) и реактивных сил (сил сопротивления обра­батываемого металла) с учетом увязки действующих при обработке технологических факторов с закономерностями упругих перемещений инструмента в системе СПИД для определения сил резания и использования основного физического закона теории пластичности для определения сил сопротивления обрабатываемого металла.

Общая структурная формула производительности при­менительно к процессу шлифования была развернута до расчетной с конкретными значениями коэффициентов kx и k2, полученными для принятой расчетной физической модели резания единичным зерном (определенной гео­метрии и степени затупления) с учетом ряда расчетных допущений и схематизацией масштабных размеров и их соотношений. Расчетные значения относительной произ­водительности процесса шлифования сталей разных марок в различных технологических условиях обработки, под­

считанные по этой формуле, дали удовлетворительное совпадение с экспериментальными результатами. Это сви­детельствует, что, несмотря на сделанные в теоретическом анализе допущения, формулы (6) и (9) отражают функцио­нальные технологические связи, управляющие процессом обработки и определяющие его относительную произво­дительность.

В связи с этим рассмотрим значение количественной оценки производительности процессов обработки по пред­ложенной формуле и возможность обобщенного приме­нения выведенной формулы и новой методики для расчет­ной оценки относительной производительности любых процессов резания металлов в зависимости от изменения различных технологических условий обработки.

Себестоимость операций механической обработки на 90—95% определяется величиной штучного времени. Доля основного технологического (машинного) времени в штуч­ном времени все более возрастает по мере автоматизации операций механической обработки и переводом рабочих на многостаночное обслуживание. Возможность прогно­зирования расчетным путем относительного изменения производительности процесса обработки от тех или иных технологических условий (марки обрабатываемой стали, материала инструмента, конструктивной жесткости и точ­ности станков, точности обработки деталей, применения СОЖ) имеет важное значение. Расчет производительности процесса позволяет сопоставлять затраты на изменение технологического процесса с изменением себестоимости обработки.

Для оценки производительности обработки требуется согласование многих технологических требований и фак­торов, участвующих в реальном процессе механической обработки.

Нарис. 97 дана схема функционального взаимодействия факторов, участвующих в процессе резания и влияющих на точность готовой детали. Воспользуемся этой схемой, структурной формулой (9) и развернутой формулой шли­фования (30) для формулирования некоторых положений общей методики использования полученной зависимости применительно к различным процессам резания металлов.

Вначале рассмотрим возможность количественной оценки обрабатываемости разных сталей (или других пластичных материалов) для процессов резания на токар­ных, фрезерных, строгальных и других настроенных на 248 размер станках, где изменение положения режущей кромки инструмента и ее колебания в процессе резания приводят к неточностям обработки.

В формулах (6) и (9) сопротивление сталей пластиче­скому деформированию резанием определяется обобщен-

Рис. 97. Схема влияния технологических факторов (через обоб­щенные) на производительность обработки

ным показателем — интенсивностью напряженного со­стояния металла в зоне деформации, которое зависит от скорости деформации, характерной для исследуемого процесса. Каковы же, на наш взгляд, преимущества исполь­зования этого критерия по сравнению с традиционной оценкой сопротивления металлов резанию по максималь­ным касательным напряжениям, которые дают, по дан­ным ряда работ, правильную относительную связь с пре — 826 249

делом прочности или пределом текучести и с силами резания.

Во-первых, связь между касательными и нормальными напряжениями в любой точке деформируемого тела выра­жается этим обобщенным показателем напряженного со­стояния, и касательные и нормальные напряжения числен­но являются частью интенсивности напряженного со­стояния *.

Во-вторых, именно этот критерий — интенсивность напряженного состояния для больших пластических де­формаций (или пластического течения, к которому отно­сится резание металлов, когда е(- ^ 2-f-2,5) — находится в зависимости от интенсивности скоростей деформаций. Последние при резании достигают весьма больших зна­чений (для резания—105 с-1, а для шлифования —107с" ‘) и, как показывают экспериментальные данные [601, напряжения при этих скоростях и высокой температуре возрастают в несколько раз по сравнению с оь или о,

Поэтому учет такой зависимости а, (г{) необходим при расчете сил резания в процессах, где деформиро­ванию подвергаются нагретые до той или иной температуры слои металла. Влияние скорости деформации на измене­ние напряжений незначительно при деформировании ме­таллов при комнатной температуре [60]. Следовательно, необходимо учитывать скорость деформации на изменение напряжений для каждого процесса резания отдельно. Для процессов резания при работе инструмента в среде нагретого металла с высокими скоростями деформации, которую можно определить путем расчета динамических характеристик процесса, в том числе сопротивление ста­лей процессу резания.

При расчете сил резания или обрабатываемости раз­ных сталей при шлифовании, скоростном фрезеровании, сверлении и в общем случае при резании нагретого ме­талла скорость деформации оказывает существенное вли­яние на напряжения. Можно возразить, что определение величин at и t требует экспериментов и расчетов. Действи­тельно, пока в литературе мало справочных данных [1]

по этим зависимостям. Однако по данным статических испытаний на разрыв (при е,- «=> 1СС 3 с" ‘) приближенно может быть определена (по методике работы [57 ] )величина чет

Скорость деформации при резании, как и усадка стружки, для разных условий резания изменяются в опре­деленных пределах (*) = 5-Г-6, е,- = 104-е — 104 с-1). Экспе — риментальные зависимости a, (et), приведенные в работе 160] (см. рис. 24), свидетельствуют, что за критическими скоростями деформации (е1т 10°-г-101 с-1) напряжения очень медленно возрастают при увеличении деформаций, и ошибка в определении скорости на два порядка (в 100 раз) дает 10—20% ошибки в определении значения о(..

‘ I рез

Определение коэффициентов кх и к., (при постоянном значении износа по задней грани /3) в формуле (6) произ­водится на базе анализа картины пластического течения в зоне деформации. Однако зависимость коэффициентов кх и kо от углов р и Pj может быть приближенно выражена при небольших колебаниях коэффициента усадки стружки через передний угол инструмента, который обычно изве­стен. Тогда приближенные значения коэффициентов кх и к2 выражаются через известный параметр — передний угол инструмента. Таким образом, формула (6) может применяться с той или иной степенью точности для коли­чественной оценки степени относительной обрабатывае­мости разных сталей резанием.

Радиальная сила резания в формуле (6) является вели­чиной, определяющей режимы резания и зависящей от точности заготовок, требуемой точности готовой детали и допускаемых упругих перемещений инструмента в си­стеме СПИД.

Выше уже были обоснованы положения, на базе кото­рых и построена исследуемая зависимость, — это учет влияния радиальной силы (той или иной величины в за­висимости от конкретных технологических условий) на

упругие перемещения инструмента. Поэтому изменение допустимых по точности обработки колебаний радиаль­ной силы эквивалентно изменению большого количества переменных технологических факторов (точности заготовки, готовой детали, элементов системы СПИД), что соответ­ственно скажется на изменении относительной произво­дительности процесса обработки, которое может быть определено (с той или иной точностью) по формуле (6). Анализ конкретных технологических изменений процесса обработки, связанный с изменением радиальной силы (при неизменной жесткости системы СПИД), таким обра­зом может быть пересчитан на то или иное изменение про­изводительности обработки.

В общем случае в зависимости от характера выполняе­мой операции факторы, ограничивающие производитель­ность обработки, могут быть самыми разнообразными и соответственно силы, вызывающие эти ограничения, могут быть разных направлений и величин, а не только Ру. Возникает задача учета этих сил (по интересующим на­правлениям), которые достигают предельно допустимых значений и ограничивают дальнейшее увеличение про­изводительности, например, это может быть ограничение по мощности станка для обдирочных работ неточных де­талей. В этом случае расчет производительности процесса выполняется по тангенциальной силе. В другом случае, например, при обработке глубоких отверстий небольшого диаметра с управлением процессом по подаче. Последняя регулируется так, чтобы сохранять постоянным крутящий момент предельно допустимый прочностью сверла. Тогда расчет подачи ведется по Рг, с учетом постепенного износа инструмента /3, что также отражено в зависимости (30). И хотя в общем случае за время цикла обработки резуль­тирующая сила резания как векторная величина непре­рывно изменяется (в определенных пределах) по величине и направлению от действия многих переменных факторов (колебания припуска, биения режущих элементов инстру­мента— фрезы, круга—или изменения свойств материала), ограничение производительности в реальных условиях обработки происходит по немногим технологическим тре­бованиям, связанным с действием силы в каком-либо определенном направлении. Даже при ограничении про­изводительности процесса из-за сильного тепловыделения (прижоги, потеря стойкости инструмента) требуется умень­шение мощности тепловыделения, т. е. силы резания. 252

Предложенная методика расчета производительности по силе резания, предельно допустимой системой СПИД, позволяет определить степень количественного влияния того или иного технологического фактора на изменение производительности и рассчитать программу управления процессом по тому или иному параметру, от которых зависит производительность. Так, например, рассчитан­ная по допустимому прогибу нежесткой детали радиаль­ная сила может быть использована для расчета макси­мальной подачи. Кроме этого, при проектировании спе­циальных станков с системами автоматического управле­ния могут быть рассчитаны диапазоны изменения сил для выбора датчиков и их точности, или изменения диа­пазона подач по мере износа инструмента, а также полу­чены другие расчетные параметры управления различ­ными видами обработки.

Последний член формулы (6) учитывает влияние износа (по времени) инструмента по задней грани на произво­дительность обработки, а расчет силы, возрастающей по мере затупления инструмента, учитывает возможность его поломки при перегрузках.

Сложна и разнообразна зависимость интенсивности износа инструмента от многих факторов — свойств обра­батываемого материала и инструмента, режимов резания, состава СОЖ и коэффициента трения, времени работы, причем с изменением степени износа во времени пере­распределяются составляющие сил резания и изме­няется угол р, а следовательно, и коэффициенты и k2. Поэтому при расчете текущего изменения производитель­ности от изменения износа требуется выполнить анализ взаимосвязи k, и k2 с /3, который не затрагивался в насто­ящей работе. Также не разбирались подробно связи сил резания и износа инструмента с другими показателями процесса обработки (см. схему логических связей — рис. 97).

Здесь показана лишь возможность количественного учета потенциального влияния многих факторов на отно­сительную производительность процессов механической обработки. Это влияние можно учитывать вводя в формулу (6) теоретические или эмпирические зависимости иссле­дуемого фактора с входящими в формулу переменными [т. е. Р = / (х, у) и т. д. или /3 = / (х, у) и т. д.]. В рассма­триваемой формуле охвачены лишь самые общие техно­логические связи с большим количеством допущений.

Поэтому она может служить лишь структурой (схемой) для построения многочисленных вариантов взаимосвязей многообразных условий механической обработки.

Отличительными особенностями рассматриваемой зави­симости от известных зависимостей являются следующие:

а) оценка механических свойств обрабатываемого ме­талла производится не по условным значениям напряже­ний, а по интенсивности напряженного состояния зоны деформации в температурно-скоростном интервале дефор­маций, характерных для исследуемого процесса резания;

б) учтено влияние геометрии и износа инструмента па изменение составляющих усилий резания.

Многочисленные экспериментальные исследования вли­яния тех или иных технологических факторов на эффектив­ность механической обработки с той или иной степенью точности могут быть пересчитаны на возможные коли­чественные изменения производительности, которая может быть принята в качесте критерия для экономической оценки исследуемого фактора. В этом случае формула (6) удовлет­воряет в определенной мере различным требованиям, сформулированным выше, так как позволяет рассчиты­вать взаимное влияние технологических критериев про­цесса механической обработки.

Многие факторы, ограничивающие производительность процесса резания, входят в общую зависимость в скрытом виде. Для расчета по этим факторам производительности необходимо установить дополнительные связи с входя­щими в формулу обобщенными факторами. Некоторые из этих связей в логической форме приведены на рис. 97, а пример нх практической реализации приведен в прило­жении.

Группы обрабатываемости шлифованием Копта 1 различных марок материалов ** и

Группы

обраба­

тывае­

мости

Обрабатываемый материал

Марки материалов

і

Стали конструкционные углеродистые и легирован­ные хромом, никелем в со­четании с марганцем, крем­нием, вольфрамом, титаном, а также инструментальные углеродистые

18ХНВА, I8X2H4A, ХВГ, ЗОХГСНА, ЗОХГТ, 38ХСА, ЗОХГС, ЗЗХМЮА, 12ХМФ, 20ХМ, 40ХМВА, 15Х1М1Ф, ШХІ5, У8,

У10, У12 и близкие к ним

п

Стали конструкционные, легированные хромом и ни­келем

12ХНЗА, 12Х2Н4А, 20ХНЗА, 40ХНА, 40ХНМА и близкие к ним

пі

Стали хромистые и хро­моникелевые (жаропрочные и нержавеющие)

1X13, 0X13, 2X13, X14, X17, Х18Н10Т, ХН35ВТ, Х20Н80ТЗ, 1Х12В2МФ 15Х12ВМФ, Х15Н60, Х25, Н20С2 и близкие к ним

IV

Быстрорежущие стали

Р18, Р6М и близкие к ним

V

Быстрорежущие стали

Р9, Р9К5, Р18М и близ­кие к ним

VI

Чугуны и бронзы

12-28, 15-32, 18-35, 24-44, ОЦ 10-2, ОЦ 06-6-3 АЖ 9-4 и близкие к ним

Точность и жесткость станков Карта 2

Станки, проработав­шие непрерывно

Вид шлифования

Модель станка

ДО

10 лет

ДО

20 лет

СВ .

20 лет

Коэффициент кж

Круглое наруж­ное шлифование

316Т, ЗБ 16, 3161П, 3161Т, ЗА161, ЗБ161, ЗБ161П, ЗА 130, 313

1.0

1,0

1,0

316, ЗБ151, ЗА 151, 3153, ЗА153У, 312П, ЗЮП

1,0

0,85

0,7

ЗБ 15, 310, 315, ЗГ12М, ЗГ12, ЗА 12, 3110

0,85

0,8

0,7

Карта 3. Материал абразивного зерна, твердость и связка круга назначаются в зависимости от шлифуемого материала и его твердости, а также принятой скорости круга. Зернистость выбирается в зависи­мости от требуемой чистоты поверхности. Режимы шлифования, при­веденные в карте 4, лист I, соответствуют работе кругами твердости С1—С2. При работе кругами, твердость которых отличается от твер­дости С2—С1, вводится поправочный коэффициент на минутную попе­речную подачу.

Карта 4. Минутная поперечная подача отределяется в зависи­мости от диаметра шлифуемой детали, длины обрабатываемой поверх­ности и припуска. Частота вращения детали выбирается в зависимости от диаметра детали и твердости шлифуемого материала для условий бесприжогового шлифования. При одновременном шлифовании не­скольких шеек вала на многокамневых станках режимы резания выби­раются для наибольшего диаметра шейки.

Поправочные коэффициенты (карта 4, лист 2). Найденная s/H соответствует следующим условиям обработки: шлифуемый материал первой группы обрабатываемости (карта 1); круг твердости С1—С2, диаметр шлифовального круга 600 мм, шлифование свободной (без радиусов и буртов) поверхности, отношение расстояния от шлифуе­мой шейки до опоры к диаметру ^7, подача ручная, измерение произво­дится накидной индикаторной скобой, класс чистоты V7, точность обработки 2-й класс при скорости круга ок = 35 м/с. Для измененных условий шлифования вводятся поправочные коэффициенты на подачу и Д-ч* шлифования по 1-му классу точности и 8-му классу

чистоты нормативами предусмотрена правка алмазными инструментами (карандашами марок С и Ц), а для точности 2-го класса и грубее и чи” стоты поверхности от 7-го класса и ниже — безалмазная правка абра­зивными кругами (типа 54С80-І25ЧТК).

Основное время подсчитывается по формуле.

Карта 5. Проверка мощности, потребной на шлифование, произво­дится путем сопоставления мощности станка с мощностью на резание, рассчитанной по карте 5. Мощность шлифования определяется по диа­метру, длине шлифования, группе обрабатываемости и минутной попе­речной подаче с учетом поправочных коэффициентов на скорость, твердость круга, группу обрабатываемого материала.

Кроме того, по скорости детали, твердости, ширине круга и удель­ной мощности проверяется возможность появления прижогов и при необходимости изменяется частота вращения в детали или снижается величина s/ .

‘м

Карта 6. Материал абразивного зерна, твердость и связка круга назначаются в зависимости от шлифуемого материала и его твердости, а также принятой скорости круга. Зернистость выбирается в зависи­мости от требуемой чистоты поверхности. Режимы резания, приведен­ные в карте 7, лист 1, соответствуют работе кругами твердости С1—С2. При работе кругами, твердость которых отличается от С1—С2, вводятся поправочные коэффициенты на подачу (карта 8).

Карта 7. Минутная поперечная подача s/m определяется в зависи­мости от диаметра шлифуемой детали, длины обработки и припуска. Частота вращения детали определяется в зависимости от диаметра де­тали и твердости шлифуемого материала для условий бесприжогового шлифования. При одновременном шлифовании нескольких шеек вала на многокамневых станках режимы резания выбираются для наиболь­шего диаметра шейки.

Поправочные коэффициенты (карта 7, лист 2). Найденная вели­чина s<M соответствует следующим условиям обработки: шлифуемый материал относится к первой группе обрабатываемости (карта 1), круг твердости С1—С2, диаметр шлифовального круга 600 мм, точность шлифования 2-й класс, чистота обработки V7, скорость круга vK = — 35 м/с, подача ручная, контроль жесткой скобой. Для измененных условий шлифования вводится поправочный коэффициент на подачу *гм.

Для шлифования по 1-му классу точности и 8-му классу чистоты поверхности нормативами предусмотрена правка алмазными инстру­ментами (карандашами марок С и Ц), а для точности 2-го класса и гру­бее и чистоты поверхности от 7-го класса и ниже — безалмазная правка абразивными кругами (типа 54С80-125ЧТК).

Основное время подсчитывается по формуле.

Карта 8. Проверка мощности, потребной на шлифование, произ­водится путем сопоставления мощности двигателя с мощностью на резание, рассчитанной по карте 8. Мощность шлифования определяется по диаметру, группе обрабатываемости, длине шлифования и минутной поперечной подаче с учетом поправочного коэффициента на скорость и твердость круга.

Кроме того, по скорости детали, ширине круга и удельной мощ­ности проверяется возможность появления прижогов и при необходи­мости изменяется частота вращения детали или снижается s,

17 Корчак

Выбор характеристики

о

Я

к • о.

Стали конструкционные углеродистые

Метод шли-

к

Тис

Z «.*

о о

О га CL L.

фования

х с

О л s

9-н Ґ,

HRC < 30

) HRC 30-50

* О. О X

Рекомендуемая характеристик

С радиаль­ной подачей

V 5

ІЗА50С2 6-7К

ІЗА50СІ 6-7К

V б

13А, 14А40-50CTI 6К

ІЗЛ, I 4 А40-50СМ2 СК

V 7

НА. 23А40СТ1 6-5К

I 4 А, 23А40С1 6-5К

До 35

V 8

24А16-25СТ2 5К

24А16-25С2 5 К

С продоль-

V 5

13А50С1 6-7 К

ІЗА50СМ2 6-7К

ной подачей

V 6

13А, I4A40-50C2 6К

1 ЗА, 14А40-50С1 6К

V 7

14А, 23А40СТ1 6-5К

14А, 23А40С1 6-5К

V 8

24 А, 16-25СТ1 5К

24А16-25С2 5 К

С радиаль­ной подачей

V 5

23А, 5ОСІ 6-7К

23А50СМ2 6-7К

V 6

23А. 50С2 6К

23А50СІ 6К

V 7

23А, 24А40С2 6-5К

23А. 24А40СІ 6-5К

До 50

V 8

24А25СТІ 5К

24А25С2 5К

С продоль­ной подачей

V 5

23А50СМ2 6-7К

23А50СМ1 6-7 К

V 6

23А50С1 6К

23А50СМ2 6К

V 7

23А. 24А40С1 6-5К

23А. 24А40СІ 6-5К

V 8

24А25С2 5 К

24А25С2 5К

Примечания:

1.Таблицы режимов резания составлены для кругов твердости С1—С2. кругов умножать на kx = 1,1, а для более твердых кругов — на Л, = 0,85.

2.При шлифовании поверхностей с галтелями твердость круга увели поправочных коэффициентов к карте 4).

3. Для повышения кромкостойкости кругов применять шлифовальные

4. В соответствии с ОСТ 2-115 — 71 круги из белого электрокорунда (ЭБ) 1СА, 15А, 14А. 13А, 12А, круги из электрокорунда хромистого (ЭХА) 34А

Круглое наружное шлифование

Карта 3

легированные

дость

HRC > 50

круга

Стали жаропрочные, нержавеющие и инструментальные

Чугуны и бронзы

43Л, ЗЗЛ50СМ2 6-7К 43А, ЗЗА40-50СМ2 6К 24А, ЗЗА40СІ 6-5К 24А, ЗЗАІ6-25С2 5К

43А, 33AS0CM2 6-7К 43A, 33A4D 50СМ2 6К 43А, ЗЗА40С1 6-5К 43А, ЗЗА І6-25С1 5К

ІЗА, 13Л 23А50СМ2 6К 1 ЗА, 1 ЗА 23А40-50СМ2 6К І ЗА, (ЗА 23А40С1 6К ІЗА, 13Л 23АІ6-25С 6К

43А, ЗЗА50СМ1 6-7К

43А, ЗЗА50СМ1

(ЗА. (ЗА 23А50СМІ 6К

43А, ЗЗА40-50СМ2 СК

43А, ЗЗА40-50СМІ 6К

ІЗА, 13А 23Л40-50СМІ 6К

24А, ЗЗА40СМ2 6-5К

43А, ЗЗЛ40СМ2 6-5 К

13А, (ЗА 23Л40СМ2 6К

24А, ЗЗА 16-2SC1 5К

43А, ЗЗА 1G-25CM2 5К

(ЗА, 1 ЗА 23Л16-25СМ 6К

24А, 33А50СМ1 6-7К

13Л, ІЗА 23А50СМ1 6К

24А, ЗЗА50СМ2 6К

ІЗА, 1 ЗА 23А50СМ1 6К

24Л, ЗЗЛ40СМ2 6-SK

1 ЗА, (ЗА 23А40СМ2 6К

24А, ЗЗА25С1 5К

І ЗА, (ЗА 23А25С1 6К

24А, ЗЗА50СМ1 6-7К

__

ІЗА, 13Л 23А50СМ1 6К

24А, ЗЗА50СМ1 6К

ІЗА, (ЗА 23А50СМ1 6К

24А, ЗЗА40СМ2 6-5К

ІЗА, ІЗА 23А40СМ2 6К

24Л, ЗЗА25СМ2 5К

(ЗА, ІЗА 23А25СМ2 6К

При работе кругами отличной твердости табличные подачи для более мягких чивать на 1 — 2 степени, иводя соответствующую поправку на (таблица круги 7 —8-й структуры.

обозначены 24Л, 25А, 23А, 22А, круги из нормального электрокорунда (Э) — (ЭХБ), ЗЗЛ, 32А, круги из монокорунда (М8, М7) 45А, 44А, 43Л.

Карта 4, лист 2

II. ПОПРАВОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ НА ПОПЕРЕЧНУЮ ПОДАЧУ К ДЛЯ ИЗМЕНЕННЫХ

УСЛОВИЯ РАБОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ:

1. Обрабатываемого материала, точности и чистоты поверхности

Группы обрабатываемого материала (марки сталей — см. в карте 1)

Класс точности и чистоты поверхности

1

2

3

4-5

V8

V7

V8 [ v7

V7

V8

V8

V7

V6

V7

<1

Ol

<1

СЛ

I. Стали конструкционные углеродистые и легирован­ные хромом, никелем в со­четании с марганцем, крем­нием, вольфрамом, тита­ном, а также инструмен­тальные углеродистые

0,66

0,8

0,83

1,0

1,1

1,25

1,3

1,56

1,8

1,64

1,97

2,3

II. Стали конструкционные, легированные хромом и никелем

0,9

1,05

1,15

1,4

1,44

1,7

1,75

2,1

2,4

2,2

2,6

3,0

III. Стали хромистые и хромо­никелевые (жаропрочные и нержавеющие)

0,4

0,48

0,53

0,64

0,66

0,80

0,84

1,0

1,15

1,05

1,25

1,45

IV. Быстрорежущие стали

0,20

0,24

0,27

0,32

0,36

0,40

0,42

0,50

0,58

0,53

0,63

0,73

V. Быстрорежущие стали

0,10

0,12

0,13

0,16

0,18

0,20

0,21

0,25

0,29

0,27

0,31

0,36

VI. Чугуны и бронзы

1,0

1,2

1,3

1,6

1,7

2,0

2,6

3,0

3,1

2,6

зд

3,7

2. Размера и скорости шлифовального

Выбор характеристики шлифовального

Скорость враще­ния круп t»K в м/с

Метод

шлифования

Класс чистоты поверхности

Стали конструкционные (углеродистые и

HRC < 30

HRC 30 4- 50

Рекомендуемая характеристика

С радиаль-

5

13А50СТ1 6-7 К

13А50С2 6-7К

ной подачей

6

13А, 14А40-50СТ1 6 К

13А. 14А40-50С2 6К

7

14А, 23А40СТ1 6-5К

14А, 23А4ОСТІ 6-5К

8

24А16-25СТ2 5К

24А16-25СТ1 5 К

С продольной

5

13А50С2 6-7К

13А50СІ 6-7К

подачей

0

13 А, 14Л40-50СТ1 6К

13А, І4А40-50СМ2 6К.

7

14А. 23А4ОСТІ 6-5К

14А. 23А40С2 6-5К

8

24А16-25СТ2 5К.

24А16-25СТ1 5 К.

С радиаль-

5

23А50С2 6-7К

23А50С1 6-7 К

ной подачей

6

23А50С2 6К

23А50С2 6К

7

23А, 24А4ОСТІ 6-5К

23А, 24А40С2 6-5К

50

8

24А 25СТІ 5К

24А 25СТ1 5 К

С продоль-

5

23А50С2 6-7К

23А50СМ2 6-7К

ной подачей

6

23А50С2 6 К

23А50СМ2 6К

7

23А, 24А40С2 6-5К

23А, 24А40С1 6-5К

8

24А25СТ1 5 К

24А25С2 5К

Примечания:

1. Таблицы режимов резания составлены для кругов твердости Cl—С2; кругов умножаются на Ai — 1.1, а для более твердых кругов на к, — 0.85.

2. Характеристика ведущего круга — электрокорунд марки 1 ЗА 16СТЗ-Т і II

3. В соответствии с ОСТ 2-115 — 71 круги из белого электрокорунда (ЭБ) І6А, І5А, 14А, 13А, І2А; круги из электрокорунда хромистого (ЭХА) — 34Л

круга

Бесцентровое

шлифование

Карта С

легированные)

Стали жаропрочные, нержалеющие и инструментальные

Чугуны и бронзы

HRC > 50

круга

43А, ЗЗА50С1 6-7К 43A, 33A40-50CI 6К 24Л, ЗЗЛ40С2 6-5К 24А, ЗЗА 1 G-25C2 5К

43Л, 33A50CIG-7K ‘ 43А. ЗЗА40-50С1 GK 43А, ЗЗА40С2 6-5К 43А, 33AIG-25C2 5К

13A, I3A 23А50С1 6К 13А, 13A 23A40-50CI 6К 13Л, 1 ЗА 23А40С2 6К ІЗЛ, 13А 23А16-25С2 6К

43А, ЗЗА50СМ2 G-7 К 43А. ЗЗЛ40 50СМ2 GK 24 A, 33A40CI 6*5 К

24А, ЗЗА 1 6-25С2 5К

43А, ЗЗА50СМ2 6-7К 43А, 33А40-50СМ2 6К 43A, 33A40CI С-5К 43А, ЗЗА I6-25C1 5К

13Л, 1 ЗА 23А50СМ2 6К 1 ЗА, 1 ЗА 23А40-50СМ2 GK ІЗЛ, 1 ЗА 23А40С1 6К ІЗЛ, 13Л 23А 16-25С2 GК

24Л, ЗЗА50СМ2 6-7К 24А, ЗЗА50СМ2 6К 24А, 33A40CI 6-5К 24А, ЗЗА25СТ1 5К

I3A, 13А 23А50СМ2 GK ІЗЛ. І ЗА 23А50СМ2 6К 13А, 13Л 23^0С1 6К 13А, 1 ЗА 23А25С2 бК

24А, ЗЗЛ50СМ2 6-7К 24А, ЗЗА50СМ2 6К 24А, 33A40CI G-5K 24А, 33A25CI 5К

13А, їЗА 23А50СМ2 6К 13А, 13А 23А50СМ2 6К 1 ЗА, 13А 23А40С1 6К 1 ЗА, 1 ЗА 23А25С2 6К

при работе кругами отличной твердости табличные подачи для более мягких или алюминий марки АЛ9.

обозначены НА, . !>Л, 23Л. 22А: круги из нормального электрокорунда (Э) — (ЭХБ). ЗЗА, 32А, круги из монокорунда — (М8. М7) 45А, 44А, 43А.

Режимы резания

Частота вращения лд, минутная поперечная подача s, M

Бесцентровое шлифование с радиальной подачей

Карта 7, лист 1

Диаметр шлифуе­мой по­верхности в мм

д

Группы материала

Припуск на диа­метр 2П в мм

Длина шлифования L, в мм

Стали (HRC< 30), чугуиы, бронзы

Стали

HRC

30—50

Стали конструк­ционные HRC > 50, нержавеющие, жаропрочные, инструментальные

32

40

50

63

80

100

125

160

Лд об/мин

мм/мин

10

400

490

600

0,15

0,30

0,50

1,9

2,5

3,0

1,65

2,10

2,5

1,44

1,86

2,2

1,25

1,6

1,9

1,07

1,40

1,68

0,94

1,20

1,45

0,84

1,10

1,30

0,72

0,96

1,15

20

190

230

280

0,15

0,30

0,50

1,27

1,65

2,09

1,16

1,50

1,90

1,0

1,30

1,65

0,87

1,15

1,49

0,75

1,05

1,29

0,69

0,90

1,14

0,59

0,79

0,99

0,50

0,68

0,85

25

150

180

220

0,15

0,30

0,50

1,19

1,55

1,98

1,05

1,36

1,71

0,90

1,18

1,50

0,79

1,00

1,30

0,68

0,88

1,18

0,59

0,79

1,05

0,52

0,67

0,89

0,45

0,57

0,79

32

по

140

170

0,15

0,30

0,50

1,05

1,34

1,71

0,92

1,19

1,51

0,80

1,05

1,30

0,70

0,92

1,20

0,60

0,79

1,06

0,53

0,69

0,90

0,47

0,60

0,80

0,40

0,52

0,70

«

40

92

ПО

135

0,15

0,30

0,50

0,70

0,94

1,20

1,55

1,90

0,83

1,07

1,38

1,69

0,72

0,92

1,18

1,46

0,63

0,81

1,07

1,29

0,54

0,76

0,91

1,11

0,47

0,56

0,82

0,97

0,42

0,50

0,74

0,88

0,36

0,45

0,64

0,75

*

0,15

0,90

0,78

0,67

0,59

0,50

0,45

0,39

0,35

0,30

1,18

1,03

0,88

0,77

0,67

0,59

0,51

0,455

50

73

87

ПО

0,50

1,47

1,27

1,11

0,96

0,84

0,74

0,64

0,57

0,70

1,84

1,59

1,38

1,20

1,05

0,92

0,80

0,71

1,0

2,1

1,84

1,6

1,38

1,20

1,05

0,90

0,89

0,15

0,81

0,70

0,60

0,51

0,44

0,40

0,33

0,32

0,30

1,05

0,91

0,80

0,69

0,60

0,54

0,46

0,40

63

57

68

84

0,50

1,32

1,14

1,0

0,86

0,75

0,67

0,57

0,50

0,70

1,65

1,45

1,25

1,07

0,94

0,84

0,71

0,62

1,0

1,90

1,66

1,44

1,26

1,07

0,90

0,82

0,78

0,15

0,70

0,61

0,52

0,55

0,40

0,35

0,32

0,29

0,30

0,93

0,80

0,70

0,60

0,53

0,49

0,40

0,36

80

44

53

65

0,50

1,16

1,0

0,88

0,75

0,66

0,59

0,50

0,45

0,70

1,45

1,25

1,10

1,00

0,82

0,74

0,62

0,56

1,0

1,66

1,44

1,26

1,15

0,94

0,85

0,72

0,69

0,15

0,72

0,62

0,54

0,47

0,40

0,36

0,31

0,26

0,30

0,83

0,72

0,62

0,54

0,47

0,40

0,36

0,32

100

35

42

52

0,50

1,04

0,90

0,78

0,68

0,58

0,51

0,45

0,40

0,70

1,30

1,12

0,98

0,85

0,74

0,62

0,56

0,50

1,0

1,67

1,43

1,25

1,08

0,95

0,85

0,72

0,63

0,30

0,76

0,66

0,58

0,50

0,43

0,38

0,33

0,30

125

26

33

40

0,50

0,95

0,82

0,72

0,62

0,52

0,48

0,41

0,37

0,70

1,09

0,99

0,88

0,78

0,68

0,60

0,51

0,46

1,0

1,52

1,31

1,15

1,0

0,87

0,77

0,66

0,58

Карта 7, лист 2

ПОПРАВОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ НА МИНУТНУЮ ПОПЕРЕЧНУЮ ПОДАЧУ ДЛЯ ИЗМЕНЕННЫХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ:

1. Обрабатываемого материала, точности и чистоты поверхности

Класс точности и чистоты поверхности

Группа обрабатываемого мате­риала (марки сталей — см. в карте 1)

1

2

3

4-

5 и грубее

V8

V7

V8

V 7

V8

V7

V8

У7

v6

V8

V7

v6

I. Стали конструкционные углеродистые и легирован­ные хромом, никелем в со­четании с марганцем, крем­нием, вольфрамом, тита­ном и инструментальные углеродистые…………………

0,4

0,8

0,83

1,0

i, i

1,25

1,3

1,5

1,7

1,64

1,9

2,2

II. Стали конструкционные, легированные хромом и никелем…………………………

0,88

1,1

1,1

1,4

1,45

1,7

1,75

2,0

2,3

2,3

2,5

2,9

III. Стали хромистые и хромо­никелевые (жаропрочные и нержавеющие) ….

J

0,41

0,51

0,51

0,64

0,66

0,77

0,8

0,92

1,1

1,05

1,2

1,4

IV. Быстрорежущие стали

0,20

0,25

0,26

0,32

0,32

0,38

0,38

0,44

0,51

0,48

0,55

0,63

V. Быстрорежущие стали

0,10

0,12

0,12

0,16

0,16

0,19

0,19

0,22

0,25

0,24

0,28

0,32

VI. Чугуны и бронзы. . .

1,0

1,2

1,3

1,6

1,6

2,0

2,1

2,4

2,8

2,6

3,0

3,4

2. Размера и скорости шлифовального круга

3. Способа шлифования

Продолжение карты 8, лист 1

= *

2 Z c et я о

га С Я Я _ Z

Бесцентровое

Мощность, потребная

шлифование с радиаль-

на шлифование и режим бесприжогового шлифования

ной подачей

Карта 8, лист 2

II. ПОПРАВОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ НА МОЩНОСТЬ
РЕЗАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТВЕРДОСТИ
И СКОРОСТИ КРУГА

круга с в м/с

СМ 1—СМ2

Cl— С2

CTI—СТ2

СТЗ—Т1

35

1,0

1,16

1,36

1,58

50

1,3

1,45

1,65

1,9

Скорость

Твердость круга

III. ПРЕДЕЛЬНАЯ УДЕЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ШЛИФОВАНИЯ (В КВТ НА I ММ ШИРИНЫ КРУГА) ДЛЯ БЕСПРИЖОГОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ HRC > 40

Г всрдость круга

Скорость детали в м/мин

20

36

63

85

СМ 1—СМ2

0,11

1,135

0,175

0,22

Cl— С2

0,1

0,125

0,16

0,20

СТ1—СТ2

0,09

0,115

0,15

0,18

[1] Интенсивность напряженного состояния (как это указывалось выше) в наибольшей мере приближается к критерию, выведенному Н. Н. Зоревым для расчета проекций силы резания, а именно к вели­чине сопротивления обрабатываемого материала сдвигу, определяемой, в свою очередь, через работу пластического деформирования.

Updated: 28.03.2016 — 16:38