Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 198

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

заделки и конструкции термоэлектрода, изготовленного прессова­ нием константановой проволоки 00,03 мм в специальном штампе. Диаметр головки электрода больше суммарной толщины стебля электрода и его изоляции (слюда толщиной 4—5 мкм). При сжатии половинок шлифуемого образца возникает горячий спай термо­ пары материал проволоки — обрабатываемый материал на рас­ стоянии 0,8—1,2 мм от шлифуемой поверхности.

По мере приближения плоскости шлифования к спаю термо­ пара фиксирует температуру глубинных слоев материала. После срезания сплющенной головки электрода термопара автоматически начинает фиксировать контактную температуру.

Иногда применяется оптический метод определения темпера­ туры стружки по снопу искр при обдирочном шлифовании без

охлаждения (пирометром ОПИР-17).

Метод прост,

но

далеко

не

точен

для оценки

температуры

шлифова­

ния. Например, с увеличением

про­

дольной

и поперечной

подачи

пока­

зывается

понижение

температуры

стружки,

и это

будет

правильным

 

 

 

для оценки степени нагрева струж­

 

 

 

ки,

но не температуры

резания.

 

 

 

 

96. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

 

 

 

ПРОЦЕССА

ШЛИФОВАНИЯ И

 

 

 

КАЧЕСТВО

 

ОБРАБОТАННОЙ

 

 

 

 

ПОВЕРХНОСТИ

 

 

 

 

Рассматривая

 

нагрузку

одного

 

 

 

зерна шлифовального

круга

в зави­

 

 

 

симости от снимаемой им толщины

 

 

 

среза, можно

сделать

полезные вы-

Рис. 267. Определение толщины

в о д ы

относительно

условий

рацио-

среза, снимаемого одним зерном

 

 

 

 

J

й

г

 

 

круга

 

нального использования абразивного

 

 

 

инструмента. На рис. 267 схематично

представлены шлифовальный круг диаметра

D (в мм) и

обраба­

тываемая деталь диаметра

d (в мм) с углами

контакта а и р .

Пусть зерно шлифовального круга, вращающегося со скоростью

vK м/с, переместится

из точки С в точку

А

за время т с. Длина

пути зерна — дуга

АС = / = vK

т. За

это же

время точка А

изделия

продвинется навстречу

кругу на расстояние АВ,

значи­

тельно

меньшее, чем АС, так как скорость

изделия

vn (в м/мин)

во много раз меньше, чем vK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АВ = - ^ - .

 

 

 

 

 

(273)

Следовательно, за промежуток времени т шлифовальным кругом будет срезана вся заштрихованная на рисунке площадь

450



ABC. Максимальная толщина этой площади атах — ВВЪ изме­ ренная по радиусу круга, срезана всеми зернами (где т —.чи­ сло зерен на единице длины круга), расположенными на длине

участка

/ и, следовательно, максимальная

толщина среза,

снима­

емая каждым

зерном,

а 2 т ах =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ .

 

 

 

 

(274)

Уравнение (274) преобразуем, заменив дуги АВ

и АВг

прямыми,

касательными к ним в точке А,

что можно практически допустить,

так как

дуги

А В

и АВХ

весьма

малы. Очевидно, угол

ВАВХ =

= « -1-

Р.

 

 

 

 

 

 

ВВХ =

АВ sin

 

 

Теперь приближенно

можно

считать

-\- В),

или

 

 

« т а х ^ - ^ p S i n ( а + 6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и тогда

согласно

уравнению

(274) получим

 

 

 

 

 

Огшах =

да51п(а

+

Р).

 

 

(275)

Подставим

/ ="ик т, тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«г max = -Щ^

Sill (а

+

6) .

 

 

(275)

Значение sin (a -f-В) можно. выразить величинами, доступ­ ными измерению. Согласно рис. 267 имеем

00? = ( 4 У + ( 4 Г + 2 Т 4co s г Р),

(277)

или

где D — диаметр круга в мм; d — диаметр изделия в мм, следо­ вательно,

OOl = ( - f ) 2 + (

4 ) 2 +

/ » +

2 ^ 4 -

2* А

- 2t А . (278)

Приравняв

уравнения

(277)

и

(278), получим

 

 

С 0 8 ( « + Р) = Ш

- 2

' У +

2

 

Пренебрегая

величиной

2/2

и

всеми членами,

содержащими

/Я как весьма

малыми,

получим

 

 

 

15*

451


Учитывая, что при продольной подаче s (в мм/об) круга вы­ сотой В истинная траектория представляется винтовой линией и притом обрабатываемый за один оборот изделия участок будет встречаться с абразивными зернами круга число раз, кратное i =

= - s - [63], делим обе части уравнения (279) на число i:

В случае внутреннего

шлифования

 

 

 

 

п'

 

 

2vaVt

1/

1

I s

/001 \

 

й

г

m a X

= ~ 6 0 ^ Г У

-D~lf-B-

 

<281)

Для

плоского

шлифования

(d = со)

 

 

 

 

 

 

•ШЙУ-А-*-

<282>

Если

полагать,

что обработанная

поверхность должна

быть

тем ровнее, чем тоньше стружка,

снимаемая одним зерном

круга,

то для получения

 

чистой шлифованной

поверхности

необходимо

следующее: уменьшать глубину шлифования t; уменьшать ско­ рость вращения изделия vH; увеличивать скорость вращения круга vK; применять мелко- и многозернистые круги (большое число ш) возможно большего диаметра.

Практика подтверждает эти положения. Так, на основе экспериментальных исследований [171] для получения высокой производительности рекомендуются следующие отношения ско­

ростей круга и изделия — : 120

— при шлифовании стали, 100 —

чугуна, 80 — меди, латуни и

бронзы, 50 — легких металлов.

При чистовом шлифовании необходимо указанные отношения увеличивать в два—четыре раза, преимущественно за счет ско­ рости круга.

Но вместе с тем надо добавить, что качество обработанной поверхности зависит от ряда других факторов, например: рода и формы зерна, связки, структуры круга, физико-механических свойств обрабатываемого материала, жесткости системы, смазочноохлаждающей среды и др.

В процессе шлифования большое значение имеет не только твердость абразивных зерен (твердые зерна, как правило, обла­ дают более острыми кромками), но, главным образом, характер взаимодействия их с обрабатываемым материалом. Находят, что круги с бакелитовой связкой дают более чистую поверхность (сравнительно с керамическими), так как имеют гладкие поверх­ ности пор, стружка в них меньше застревает и круги меньше за­ саливаются.

452


С увеличением твердости обрабатываемого материала умень­ шается фактическая глубина шлифования / ф , что не может не от­ разиться как на качестве обработки, так и на износе круга. Глу­ бина шлифования уменьшается также с уменьшением жесткости системы, но при этом увеличиваются микронеровности шлифо­ ванной поверхности и форсируется износ круга вследствие дроб­ ления.

Дробление возникает не только в связи с малой жесткостью системы, но еще и в большей степени от дефектов опор шифовальных кругов, неуравновешенности последних, неравномерной по­ дачи. Все это усиливает неровности обработанной поверхности и способствует образованию прижогов, шлифовочных трещин. Замечено, что склонность к таким дефектам возрастает с увели­ чением содержания в сталях легирующих элементов.

Роль смазочно-охлаждающих средств (СОС) в процессе шлифования

Процесс абразивной обработки всегда сопровождается высо­ кими мгновенными температурами и значительными силалш трения, что вызывает ряд нежелательных явлений, связанных с износом инструмента и качеством обработанной поверхности. Естественно, что здесь смазочно-охлаждающие средства должны играть положительную роль, если при выборе их учтены конкрет­ ные условия абразивной обработки, т. е. физико-химико-механи­ ческие свойства обрабатываемого материала, инструмента и сма­

зочно-охлаждающих

средств. Например,

при шлифовании

боль­

шинства инструментальных материалов

кругами с керамичес­

кой связкой износ

последних при использовании жидкости на

водной основе выше, чем в случае сухого шлифования, а для

кру­

гов с бакелитовой

и вулканитовой связками—наоборот

[172].

Исследования показали, что при шлифовании нержавеющей стали обработанная поверхность была лучше в случае применения осерненного масла в сравнении с эмульсией. При обдирке шлифо­ вание нередко происходит без применения СОС. Шлифование же, заточка и даже доводка алмазными кругами на металлической связке производятся обязательно с охлаждением.

Охлаждение маслом увеличивает удельный съем металла в не­ сколько раз в сравнении с сухдтм шлифованием, к тому же сни­ жаются потребляемая мощность и шероховатость обработанной поверхности. Особенно значителен эффект при шлифовании жаро­ прочных сплавов с заменой жидкости на водной основе маслами с присадкой серы и хлора.

Титановые сплавы успешно шлифуют, применяя охлаждение высокохлорированным маслом, и удовлетворительно при охлаж^ дении водным раствором нитридов. При этом удельный съем металла снижается с увеличением вязкости масла, а при шлифо­ вании жаропрочных сплавов на кобальтовой основе возрастает.

453