Выбор диаметра круга при внутреннем шлифовании часто зависит от размера обрабатываемого отверстия. В отличие от круглого наружного или плоского шлифования периферией круга площадь контакта обрабатываемой поверхности с кругом при внутреннем шлифовании значительно больше, вследствие чего наблюдается интенсивное теплообразование. В то же время круги малых диаметров, работающие при низких окружных скоростях, сильно изнашиваются, так как отдельные абразивные зерна, испытывая большую нагрузку, изнашиваются и выкрашиваются, в результате чего необходима частая правка круга и корректировка его положения.
На основе практического опыта можно принять соотношение между диаметром шлифовального круга и диаметром обрабатываемого отверстия в пределах dv. р = (0,5-1- 0,9) dOTB.
Для отверстия диаметром свыше 200 мм диаметр круга меньше зависит от размера отверстия и определяется диаметром шпинделя шлифовальной бабки.
В качестве абразивного инструмента применяют цилиндрические круги формы ПП диаметром D — = 3-f-200 мм и высотой Н = 1-f-32 мм. Если одновременно с отверстием надо обработать и торец детали или по характеру работы требуются круги большой высоты, то берут круги формы ПВ диаметром D— 10 — 200 мм и высотой Н = 6-4-40 мм.
Характеристику круга принято обозначать маркой на торцовой поверхности. Например, круг 24А40СМ2К означает абразивный материал круга — электрокоруид белый, зернистость — 40, степень твердости — средняя № 2 (СМ2), связка — керамическая (К). Форма и размеры круга обозначают так: ПП 40X6X13, что значит: прямой профиль, диаметр круга D — 40 мм, высота Н = 6 мм, диаметр отверстия d — 13 мм.
Для обработки разнообразных материалов требуются крупі различных характеристик. Например, отверстия в деталях из алюминия и чугуна обычно шлифуют кругами из карбида кремния черного (53С—55С), а из сталей различных марок в зависимости от их физико-механических свойств и требуемой шероховатости — кругами из электрокорунда нормального (13А—15А), электрокоруида белого (23А—25А) и монокорунда (43А—45А) зернистостью от 50 до 12. При внутреннем шлифовании чаще всего применяют круги зернистостью от 40 до 16
Степень твердости кругов для внутреннего шлифования выбирают в пределах от МІ до С1 в зависимости от характера выполняемой операции. При черновом шлифовании, когда необходимо снять большое количество металла и нет высоких требований к точности и параметрам шероховатости поверхности, применяют более твердые круги. При работе мягкими кругами, как правило, отсутствуют прижоги. Однако эти круги обладают повышенным износом и требуют частой правки. Слишком твердые и мелкозернистые круги сравнительно быстро засаливаются, их также следует часто править.
Обработку отверстий со шпоночными пазами или шлицами ведут более твердыми кругами. Чем больше число пазов, тем тверже должен быть круг. Для шлифования отверстий в тонкостенных втулках применяют круги невысокой степени твердости.
При малой поверхности контакта круга с обрабатываемой поверхностью вследствие повышенного удельного давления необходимо применять круги более твердые для уменьшения их изнашивания. Чем больше поверхность контакта при внутреннем шлифовании, тем соответственно мягче должен быть круг.
Одновременно следует также учитывать скорость резания и диаметр круга. Чем выше окружная скорость круга в процессе резания, тем круг будет работать как более твердый. Чем меньше диаметр круга, тем выше должна быть его степень твердости, учитывая малую поверхность контакта и влияние окружной скорости.
В силу особенностей процесса внутреннего шлифования, сопровождающегося значительным теплообразованием, следует выбирать круги с более крупным зерном, более мягкие п с более открытой структурой, чем при наружном шлифовании. Тем самым создаются возможности для предотвращения прижогов и обеспечения лучшего отвода стружки.
Для выбора характеристики шлифовального круга можно пользоваться данными табл. 2.2.
Для проведения работ в режиме скоростного шлифования необходимы специальные шлифовальные круги, которые должны обладать повышенной механической прочностью, режущей способностью, а также равномерностью структуры, что обеспечивает хорошую степень их уравновешенности.
Известен ряд методов повышения прочности шлифовальных кругов. В настоящее время одним из таких способов является армирование, которое осуществляют прокладкой слоев ткани, капроновой сетки и других материалов внутри абразивной массы круга. К скоростным внутрншлпфовальным кругам предъявляют требования по степени их уравновешенности, которая обеспечивается равномерностью структуры, повышением точности его формы и геометрических размеров. Поэтому данные круги шлифуют по торцам, а также по наружной и внутренней поверхностям.
Геометрические параметры кругов должны удовлетворять требованиям класса А. При увеличении скорости шлифования изменяются зернистости, связки и твердости. При выборе абразивного материала отдают предпочтение прочности и износостойкости абразивных зерен. Твердость круга выбирают в зависимости от подачи. Большие подачи при значительном съеме металла (1 —1,5 мм на диаметр) требуют увеличения твердости. Структура шлифовального круга должна быть более открытой, а связка обеспечивать достаточную механическую прочность. В основном для скоростного шлифования применяют керамические связки. Перечисленные рекомендации обшего характера в каждом отдельном случае корректируют в зависимости от требований к детали и от технических возможностей станка. Уточнение производят экспериментальным путем. Рекомендации по выбору кругов при обработке подшипников из стали ШХ-15 представлены в табл. 2.3.
При шлифовании высоколегированных закаленных сталей (56 НРСЭ) рекомендуют использовать круги из эльбора, которые по сравнению с обычными абразивами имеют повышенные режущие свойства и стойкость, малый расход при чистовой обработке (в сотни раз меньше, чем при использовании обычного абразивного инструмента), высокое качество обработанной поверхности, повышенную производительность обра-
бОтки. Эти преимущества позволяют продуктивно использовать шлифовальные круги из эльбора для обработки различных марок сталей и их сплавов, чугуна и других материалов.
Эффективность применения кругов из эльбора в значительной степени зависит от состояния оборудования и правильного выбора режимов шлифования.
|
Таблица 2.3 Шлифовальные круги для обработки колец подшипников из стали ШХ-15 со скоростью 80 м/с
|
Основные технические требования к шлифовальным станкам, предназначенным для работы кругами из эльбора: радиальное и осевое биение шлифовального шпинделя должно быть не более 0,005 мм, жесткость станка в пределах 7000—9000 Н/мм, допустимый размах колебаний шлифовальной бабки на холостом ходу не более 0,0015—0,002 мм. Рекомендации по использованию кругов из эльбора при внутреннем шлифовании представлены в табл. 2.4.
Таким образом, при выборе зернистости и твердости абразивного круга следует руководствоваться следующим:
1) для достижения параметра шероховатости поверхности Ra = 6,3 мкм следует применять кругизернистостью 40—25, а если Ra < 6,3, то необходимо применять круги зернистостью 16 и ниже;
2) при переходе на большую скорость шлифования (до 50 м/с) зернистость и твердость круга можно оставить без изменения, если увеличение скорости съема металла примерно пропорционально скорости резания н скорости детали (если же требуется существенно увеличить скорость съема металла дальнейшим повышением скорости шлифования до 65 м/с, то твердость круга необходимо увеличить на одну-две ступени, оставляя зернистость без изменения, при этом следует обязательно увеличивать скорость детали, применять специальные составы СОЖ и способы ее подачи в зону шлифования);
3) при скоростном шлифовании в случае незначительного увеличения скорости съема металла и жестких требованиях к качеству обрабатываемой поверхности рекомендуется уменьшить твердость круга на одну степень;
4) при шлифовании с повышенной глубиной и подачей, если позволяет мощность станка и жесткость технологической системы, необходимо применять круги более высокой степени твердости;
5) при обработке прерывистых отверстий необходимо использовать более твердые круги;
6) при обработке отверстий в закаленных деталях из цементируемых марок сталей твердость круга следует снижать на одну-две степени;
7) при шлифовании закаленных сталей, а также и других марок сталей и сплавов с пониженной теплопроводностью необходимо применять более мягкие круги;
8) при шлифовании отверстий в тонкостенных втулках рекомендуется применять круги пониженной твердости.
Приведенные рекомендации по выбору абразивных кругов могут быть уточнены в зависимости от конкретных условий обработки.