Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

В литературе [1481 отмечается высокая производительность торцевых фрез с ножами с закругленными высокостойкими режу­ щими кромками, дающими зеркальную обработанную поверхность

Рис. 243. Способы высокопроизводительной обработки

и способными самозатачиваться. По затуплении (вместо переточки вводят в действие новый участок режущей кромки поворотом но­ жей. Привлекает внимание сообщение об успешном ИСПОЛЬЗОВа-

Л/й

Рис. 244. Высокопроизводительная фасонная фреза

нии фрез с самовращающимися дисковыми ножами, показываю­ щими большую эффективность.

На рис. 244 показана сравнительно широкая фасонная фреза необычной конструкции для обработки бандажей колесных пар.

409

В прошлом шлифование представляло собой процесс снятия с обрабатываемой детали тончайшего слоя при помощи абразивного инструмента естественного или синтетического происхождения. Этот процесс известен человечеству с незапамятных времен, когда техника находилась еще в самой примитивной стадии развития. Соскабливание твердыми камнями мельчайших частиц с обраба­ тываемой поверхности производилось вручную на крайне неслож­ ных приспособлениях, и требовалось большое искусство мастеров, чтобы получить необходимые формы, размеры и качество обрабо­ танных изделий.

Только лишь в X I X в., когда появились шлифовальные станки и синтетические абразивные материалы, обладающие высокими режущими свойствами, шлифование начало быстро развиваться. В настоящее время в связи с большим развитием машиностроения и применением высокопрочных труднообрабатываемых материалов, повышенными требованиями к точности и качеству изделий, абра­ зивная обработка распространяется стремительнее, чем любой другой технологический процесс. Этому значительно способствует пригодность абразивного инструмента не только для тонкой

до 30%, а в шарикоподшипниковой промышленности до 60% всего станочного парка. За последние 10 лет точность обработки воз­ росла в восемь—десять раз (до 0,1—0,2 мкм) при шероховатости 12—13-го классов чистоты [108].

Наряду с этим распространяется обдирочное шлифование при обработке тяжелых деталей весом до 125 т (диаметром до 3000 мм и длиной до 18 000 мм), когда снимается припуск до 6 мм и более на крупных шлифовальных станках мощностью до 250 кВт. С помощью комплекта цилиндрических шлифовальных кругов диаметром свыше 3000 мм съем металла доводился до 250—360 кг/ч (свыше 4 кг/ч на 1 мм длины круга).

Столь большая производительность достигается высокими скоростями круга (60—80м/с) и обрабатываемой детали (360 м/мин). Подобные форсированные режимы резания при обдирке были воз-

411

можны благодаря применению шлифовальных кругов, упрочнен­ ных стекловолокном или нейлоновой сеткой, а также кругов без отверстий (касательные напряжения, ответственные за разруше­ ние кругов, достигают наибольших значений на поверхности отверстия).

92.АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Значительно меньше в качестве абразивов применяются есте­

10060 кгс/мм2 , карбида бора 4000, карбида кремния 3500), но сго­ рает при 860° С. Встречается в виде небольших кристаллов весом от 0,005 карата до нескольких десятков каратов очень редко и

алмаза (А) почти вдвое больше чем у ВК8, почти в пять раз сравни­ тельно с Р18 и в 35 раз выше, чем у А 1 2 0 3 . Учитывая весьма низ­ кий коэффициент линейного расширения и высокую жесткость, алмазный лезвийный инструмент обеспечивает большую точность обработки.

образцах корунда ее содержится до 95%). Наряду с большой твер­ достью (—9 по Моосу), уступающей лишь алмазу и карбиду бора, корунд обладает и сравнительно большой вязкостью, что делает его одним из лучших естественных абразивных материалов. Цвет его различный: розовый, бурый, серый и др. Удельный вес в за­

лов. Лучшие образцы наждака содержат лишь 60% окиси алюми­ ния и потому уступают корунду по твердости (7,2—7,5 по шкале

412

Твердость кварца поМоосу равна 7. Такой же твердостью обладает и другая разновидность кварцевой породы — к р е м е н ь (Кр), содержащей не менее 96% окиси кремния S i 0 2 и имеющий не­ сколько более острые кромки, чем кварц.

Наждак, кварц и кремень применяются главным образом для изготовления небольших брусков — оселков для работы вручную или шлифовальных шкурок для кожевенной и деревообрабаты­

К искусственным абразивным материалам относятся синтети­ ческий алмаз (СА), выпускаемый в промышленном порядке в СССР

с 1962 г., электрокорунд (А12 03 ), карбид кремния SiC (старое название—карборунд), карбид бора (В4 С) и борсиликокарбид, боразон — кубический нитрид бора (КНБ, он же эльбор, кубанит) и др.

С и н т е т и ч е с к и е а л м а з ы (СА) в СССР производятся на ряде заводов. В 1962 г. синтетические алмазы составляли 8,4% (природные—91,6%) общего количества технических алмазов, а в 1967 г. употребление их возросло до 92,4%.

Синтетический алмаз получают из графита в специальных ка­ мерах при давлении около 100 ООО ат и температуре 2500—2700° С

время получены СА в несколько миллиметров; природные алмазы встречаются чаще весом 0,01—0,4 карата (один карат равен 0,2 г), реже в 1 карат и более и совсем редко — более 10 карат. Октаэдрические кристаллы с длиной ребра до 550 мкм образуются в течение нескольких минут, с длиной ребра 1 мм — в течение нескольких часов. Благодаря применению катализаторов — жидких металлов (Cr, Mn, Fe, Со, Ni и др.) удалось уменьшить давление до 12 600 ат и температуру до 1200—2400° С. От температуры зависит форма алмазных кристаллов (кубическая, смешанная кубооктаэдри-

Синтетические алмазы имеют более шероховатую поверхность, меньшие углы заострения режущих кромок и вершин сравнительно с природными алмазами и потому более производительны в ка­ честве абразивного инструмента. Этому способствует и склонность СА к расслаиванию. Изменяя режим синтеза, можно создавать материал с заранее заданными свойствами в отношении формы зерен, их геометрии и прочности. Так, у природных алмазов радиус

413