Технологические режимы и эффективность АЭЭШ

При выборе режимов АЭЭШ необходимо учитывать следующее:

— увеличение энергии разрядов повышает режущую способность круга и период его стойкости, но одновременно увеличивает линейный и удельный износ инструмента, уровень шума и светоизлучения;

— интенсификация механических режимов шлифования при неизменных электрических повышает производительность обработки, но сокращает период стойкости инструмента, увеличивает его износ и расход алмазов;

— для каждого механического режима обработки существует оптимальный электрический режим; любое отклонение от этого вызывает рост себестоимости обработки;

— по мере увеличения зернистости инструмента производительность повышается, но одновременно растет удельный износ кругов, шероховатость обработанной поверхности, усложняется процесс электроэрозионной правки. Поэтому зернистость алмазов принимается в пределах 100-200 мкм.

Рекомендуемые режимы АЭЭШ деталей из различных материалов с ис­пользованием источника питания ИТТ-35 приведены в табл. 1.10-1.12.

Таблица 1.10 Режимы плоского АЭЭШ периферией круга (форма 1А1 0250 мм АС6 125/100…200/160 М1 100%) Материал U, B t, мм/дв. х SnP, м/мин Sn, мм/ход Твердые сплавы ТК и ВК 25-60 0,005-0,014 20 2,3 25-35 0,0025-0,004 Твердый сплав со сталью (2:1) 40-65 0,03-0,05 22 2-3 30-40 0,003-0,006 18-20 1,5-2 Магнитные сплавы ЮНДК 25-50 0,025-0,04 20 4 24-35 0,0017-0,0027 Примечания: 1) U — напряжение холостого хода источника питания; t — глубина врезания; Snp — продольная и Sn — поперечная подачи; 2) в числителе — для черновой, в знаменателе — для чистовой обработки

Таблица 1.11 Режимы круглого наружного АЭЭШ периферией круга по схеме I (форма 1А1 0250 мм АС6 125/100.. .160/125 М1 100%) Материал D, мм U, B Sn, мм/ход SnP, м/мин Уд, м/мин Твердые сплавы ТК и ВК 10-60 36-48 0,010-0,020 1,5-0,7 16-35 34-42 0,002-0,004 0,8-0,4 22-45 Магнитные спла­вы ЮНДК 15-35 36-42 0,016-0,020 1,8-1,2 20-32 34-36 0,003-0,005 0,8-0,6 24-36 Нержавеющие стали 20-40 38-44 0,013-0,018 1,4-1,0 20-32 34-36 0,002-0,004 0,8-0,5 24-36 Жаропрочные стали 10 36-38 0,016-0,018 1,6-1,5 18-26 26-34 35 0,003-0,004 0,7-0,6 Примечания: 1) D — диаметр заготовки; U — напряжение холостого хода; SnP — продольная и Sn — поперечная подачи; Уд — окружная скорость заготовки; 2) в числителе — для черновой, в знаменателе — для чистовой обработки

Режимы АЭЭШ следует корректировать в зависимости от типа связки и размера зерен круга, руководствуясь при этом следующими рекомендациями:

— при уменьшении размера зерен амплитуда импульсного напряжения должна быть снижена на 1-2 В на каждый разряд зернистости;

— при использовании кругов на связке МВ1 производительность обработки за счет подач может быть повышена на 15-20%, при этом одновременно возрастает в 1,5-1,6 раза удельный расход алмазов.

Таблица 1.12 Режимы круглого наружного АЭЭШ периферией круга по схеме II6 (форма 1А1 0250 мм АС6 125/100.. .160/125 М1 100%) Материал D, мм U, B S^ мм/ход Sro, м/мин Уд, м/мин Твердые сплавы ТК и ВК 10-60 42-54 0,008-0,020 1,8-1,0 16-35 36-46 0,004-0,002 0,8-0,4 22-45 Магнитные спла­вы ЮНДК 15-35 43-50 0,018-0,025 2,4-1,8 20-32 40-45 0,003-0,005 0,8-0,6 24-36 Нержавеющие стали 20-40 44-48 0,013-0,018 1,8-1,3 20-32 40-45 0,002-0,004 0,8-0,5 24-36 Жаропрочные стали 10 44-46 0,016-0,018 2,0-1,8 18-26 42 0,003-0,004 0,8-0,6 26-34 Примечания: 1) D — диаметр заготовки; U — напряжение холостого хода; SnP — продольная и Sn — поперечная подачи; Уд — окружная скорость заготовки; 2) в числителе — для черновой, в знаменателе — для чистовой обработки

При затачивании инструмента с относительно небольшими площадями контакта достаточно провести электроэрозионную правку круга только перед началом шлифования, а сам процесс затачивания вести при выключенном ис­точнике питания. Период стойкости кругов при этом составляет 240-300 мин, что позволяет ограничиться 2-3-мя правками за смену и одновременно снизить на 20-30% средний износ кругов. Затачивание инструмента из быстрорежущей стали при электроэрозионной правке крута в специальной зоне (схема 11а) по сравнений с правкой по схеме I позволяет на 15-20% уменьшить расход кругов, особенно при значительных площадях контакта круга с заготовкой и большой производительности обработки.

При плоском и круглом наружном шлифовании, как и в случае затачива­ния, переход на более форсированные механические режимы, вызывает рост удельного износа кругов и снижает период их стойкости. Одновременное по­вышение напряжения на электродах восстанавливает до первоначального пери­од стойкости круга за счет дальнейшего увеличения скорости его износа.

При уменьшении соотношения площадей твердого сплава и стали в обра­батываемой заготовке ниже 2:1 напряжение следует уменьшить, а параметры механических режимов несколько увеличить. При круглом наружном АЭЭШ на приведенных режимах при использовании источника питания ИТТ-35 и совме­щении зон резания и электроэрозии (схема I) удельный износ алмазов составля­ет (мг/г): для твердых сплавов типа ВК — 2-3; для магнитных сплавов типа ЮНДК — 4-6; для вольфрама и молибдена — 24-26.

Шлифование с разделением зон (схема II) позволяет снизить удельный износ кругов на 15-20%. Тот же эффект достигается при использовании вместо источника питания ИТТ-35 генератора ШГИ 40-440, однако, высокочастотные генераторы не позволяют работать на форсированных механических режимах при больших площадях контакта инструмента с заготовкой.

Эрозионные профилирование и правка заметно расширяют технологи­ческие возможности этих процессов по сравнению с бесконтактным электроэрозионным методом. Становится возможным получение фасонных профилей на алмазном круге, которые не могли быть получены ранее. Незначительная модернизация станка и оснащение его стандартным источником типа ИТТ-35 вместо электроэрозионного генератора позволяют уменьшить сроки и расширить масштабы внедрения процесса. Эти работы могут быть выполнены в условиях любого промышленного предприятия, что устраняет снабженческие издержки на приобретение дефицитных, дорогостоящих, крупногабаритных генераторов и специальных станков.

АЭЭШ расширяет перспективы обработки нетрадиционных для алмаза металлов, в частности, черных. Такая необходимость возникает, например, при совместном шлифовании твердого сплава со сталью.

Экономические преимущества АЭЭШ характеризуются следующими показателями. Во-первых, увеличивается производительность труда и уменьшается трудоемкость. Рост производительности обусловлен большей площадью обработки, меньшим МЭЗ, высокой стабильностью процесса. Кроме того, исключается время на периодическое восстановление профиля электрода инструмента и контроль профиля алмазного круга.

Высокая надежность и простота схемно-конструктивного исполнения оборудования заметно снижают расходы на ремонт и обслуживание, не требуют высокого разряда шлифовщика. В условиях внедрения нескольких станков с данными процессами затраты снижаются весьма заметно по сравнению с внедрением бесконтактного метода правки и профилирования. Нет необходимости промышленного освоения широкой номенклатуры профильных алмазных кругов. Необходимые виды такого инструмента могут быть изготовлены в условиях заводов-потребителей из серийного инструмента.

При АЭЭШ экономическая эффективность состоит также в повышении производительности труда и снижении трудоемкости обработки как твердого сплава, так и черных металлов. Становится возможным эффективное шлифование кругами на металлической связке наплавленных материалов, титановых сплавов, магнитных материалов, инструментальных сталей. Производительность обработки возрастает не менее чем в два-три раза за счет постоянно поддерживаемой режущей способности инструмента из сверхтвердых материалов. Эффективное использование инструментов на металлической связке при АЭЭШ заметно снижает расход алмазов.