Файл: Сагарда А.А. Алмазно-абразивная обработка деталей машин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

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

При окончательной обработке деталей машин наиболее существенное значение имеет способность режущего ин­ струмента максимально снижать шероховатость обработан­ ной поверхности. В процессе исследований проверяли воз­ можность алмазных эластичных лент обрабатывать детали с различной исходной шероховатостью поверхности. Испы-

Рис. 49. Зависимость

съема металла от исходной шерохова­

тости поверхности и жесткости лент на связке (сплошные кри­

вые — Т =

30 сек; пунктирные — Т =

300 сек):

/ - Р 9 ;

2Р4; 3 —РНЕ; 4— Р1.

 

тание проводили

при

скорости вращения

детали. идет=

= 23,5 м/мин, числе двойных колебаний

ленты в минуту

п = 600; амплитуде а = 5 мм и удельном давлении Р —

4 кгісм2. На рис. 49 представлена зависимость величины съема металла алмазными лентами от исходной шерохова­ тости поверхности и жесткости лент при обработке в тече* ние 30 и 300 сек. Как видно из рисунка, съем металла по­ вышается при увеличении исходной шероховатости поверх­ ности и зависит от жесткости алмазных лент. Так, при ис­ пользовании наиболее жесткой ленты Р14Е наблюдается максимальный съем, а при использовании эластичной лен­ ты Р1 — минимальный. При увеличении времени испыта-' ний от 30 сек до 300 сек величина съема металла повыша­ ется, однако при исходной шероховатости Ѵ4 — Ѵ5 (Rz = = 15 ч- 25 мкм) съем металла алмазными лентами, изготов­ ленными на связках Р9 и Р14Е, происходит в основном в течение первых 30 сек работы.

Ѵа+ІО*

149

Таблица 25

Зависимость класса чистоты поверхности, получаемого после обработки от исходного

Связка

Исходная чис­ тота поверх­ ности

Достигаемая чис­ тота поверхности

Связка

Т=30

Т=300

сск

сск

Исходная чис­ тота поверх­ ности

Достигаемая чис­ тота поверхности

. Т=30

Т=300

сек

сек

 

5

66

76

 

5

рі

Р9

66

86

 

 

96

106

 

10а

 

н е

126

 

5

 

5

76

Р4

66

86

 

66

86

76

86

 

 

10а

 

10а

10а

 

106

116

 

 

 

 

Зависимость достигнутой шероховатости поверхности де­ тали от исходной в результате обработки алмазными лен­ тами представлена в виде табл. 25. Шероховатость поверх­ ности значительно снижается при полировании в течение 300 сек. Большая разница в исходной и получаемой шерохо­ ватости поверхности при времени испытаний 30 и 300 сек наблюдается только при исходной шероховатости поверх­ ности V5. При более низкой исходной шероховатости эта разница заметна гораздо меньше. Так, при исходной шеро­ ховатости Ѵ4 — Ѵ5 и времени полирования 30 сек алмаз­ ными лентами на связке Р9 и Р14Е чистота поверхности

повышается до 7-го класса,

а при

времени испытаний

300 сек — до Ѵ8—Ѵ9. При

исходной

шероховатости Ѵ9

и применении ленты на связке Р14Е чистота поверхности повышается до 10-го класса, а на связке Р9 — до 11—12-го класса. При такой исходной шероховатости самая низкая чистота поверхности получается при обработке алмазными лентами на связке Р1, самая высокая — на связке Р9. При исходной шероховатости Ѵ4—Ѵ7 получение максималь­ ной чистоты поверхности обеспечивается в случае приме­ нения алмазных лент на связке Р14Е.

Исследовано влияние различных составов СОЖ на по­ казатели процесса суперфиниширования. В качестве СОЖ применяли следующие жидкости: эмульсию; керосин; мас-

150


ло веретенное; смесь масла веретенного и керосина в про­ порции 1 : 1 и 1 : 3; смесь керосина (75%), масла веретен­ ного (24%), олеиновой кислоты (1 %); смесь керосина (74%)г масла веретенного (24%), олеиновой кислоты (2%). Полиро­ вание осуществляли лентой, изготовленной на связке Р9 с алмазами АСО 80/63 50%-ной концентрации при цдет =

=

23,5 м/мин; п = 600 двойных ходов/мин, а = 5 мм, Р =

=

4 кГ/см2.

Рис. 50. Зависимость съема металла от состава СОЖ:

/ — эм ульсия;

2 — масло веретенное; 3 — керосин; 4 — 50%

керо ­

сина н 50%

масла веретенного; 5 — 75%

керосина и 25%

масла

веретенного;

6

75% керосин а, 24%

масла веретенного и 1% олеи ­

новой кислоты ;

7 — 75% керосина,

23%

масла веретенного

и 2%

 

 

олеиновой кислоты .

 

Как видно из рис. 50, при использовании первых пяти жидкостей обеспечивается получение примерно одинакового съема металла. В случае применения смеси 50% керосина и 50% веретенного масла съем металла за первые 30 сек времени происходит более интенсивно. Введение в смесь 75% керосина, 24% веретенного масла и 1% олеиновой ки­ слоты приводит к повышению съема металла на 50—100%. При этом интенсивность съема также повышается в течение первых 30 сек. Добавление олеиновой кислоты в количестве 2% не приводит к дальнейшему повышению производи­ тельности. Обработка производилась в течение 300 сек (бе­ лые столбики) и 30 сек (заштрихованные).

СОЖ не оказывают существенного влияния на ше­ роховатость обработанной поверхности. Так, в процессе

151


 

 

Влияние связки и зернистости

лент на

 

 

 

 

 

Зернистость алма-

 

АСО 80/63

АСО

63/50

АСО 50/40

Связка*

Съем, мкм

Класс чис­ тоты

Съем, мкм

Класс чистоты

Съем, мкм

Класс чистоты

 

P I

4,0

3,0

2,0

10а

Р4

6,0

12а

5,5

126

4,0

126

Р9

13,5

116

12,0

116

9,5

11 в

Р14Е

30,0

96

26,0

96

17,0

10а

обработки алмазными лентами, изготовленными на связках Р4 и Р9, при испытании в течение 300-тс со всеми иссле­ дованными СОЖ обеспечивается получение шероховатости поверхности V II—V12 (Rz = 0,15—0,4 мкм)\ на связке

Рис.

51. Зависимость съема

металла

Рис.

52.

Зависимость

съема

(кривые 1, 3) и шероховатости

поверх­

металла (кривые 1, 4) и шеро­

ности (кривые 2, 4) от амплитуды коле­

ховатости

поверхности

(кри­

 

баний а:

 

 

вые 2, 3) от зернистости ал­

1,4 — врем я обработки Т =

300 сек; 2, 3

 

 

мазных лент:

 

 

Г = 30 сек.

 

 

/,

3 — время

обработки

Г=»

 

 

 

 

 

300

сек;

2 , 4 Т = 30 сек.

Р14Е — V10 (Rz = 0,44-0,65 мкм),

на

связке

Р1 — V9—

Ѵ10

(Rz — 0,5ч-1,2

мкм) при

исходной

шероховатости

V8—Ѵ9 (Rz = 1,2-р-3,2 мкм).

 

 

 

 

 

 

Как показали испытания, изменение числа оборотов де­ тали в диапазоне 125—400 об/мин существенного влияния на величину съема металла и шероховатость поверхности

съем металла

и шероховатость

поверхности

 

Таблица 26

 

 

 

зоо в ленте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ACM 40/28

ACM 20/14

ACM

10/7

ACM 7/5

ACM 3/2

Съем,мкм

 

Съем,мкм

,

Съем,мкм

 

 

*

 

Съем,мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

лассК чистоты

лассК чистоты

 

Класс чистоты

•5

лассК чистоты

Класс чистоты

 

и

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fl

 

 

 

1,5—2,0

1,5

126

1,0

126, 12в

0,5

12в, 136

0—0,5

12в 136

3,0

126

1,5

126

1,0

 

12в

0,5

126

0,5

12а

4,0

126

2,0

12в

1,5

 

12в

1,0

12в

0—0,5

12а

13,5

На

4,0

12а

2,0

 

12а

1,0

12а

0,5

На

не оказывает. Съем металла возрастает при увеличении ам­ плитуды колебания ленты до 3—5 мм, а затем уменьшает­ ся (рис. 51). Шероховатость поверхности при амплитуде 6— 7,5 мм несколько возрастает. Амплитуда колебаний 3— 5 мм является оптимальной с точки зрения производитель­ ности й шероховатости.

Съем металла практически не зависит от концентрации алмазов. Незначительное повышение съема наблюдается при увеличении концентрации с 50до 100%-ной, шерохова­ тость поверхности при этом незначительно снижает­ ся. Основное влияние на шероховатость поверхности ока­ зывает время обработки. Таким образом, концентрацию алмазных лент выше 100%-ной применять нецелесооб­ разно.

Влияние зернистости алмазов на основные показатели исследовали при обработке лентами на связке Р9 100%-ной концентрации, исходной шероховатости i?z = l,0-f- -г- 2,5 мкм. Результаты испытаний представлены в виде гра­ фиков, приведенных на рис. 52. Съем металла увеличивает­ ся при повышении зернистости до АСО 63/50. Шерохова­ тость поверхности при зернистости от ACM 7/5 до ACM 40/28 примерно одинакова. Для получения более высоких классов чистоты поверхности необходимо применять мелко­ зернистые ленты.

Зависимость величины съема и шероховатости поверх­ ности для лент зернистостью от АСО 80/63 до ACM 3/2 от связки представлена в виде табл. 26. Исходная шерохова­ тость при обработке лентами зернистостью АСО 80/63 — ACM 40/28 соответствовала 7в — 8а классу, а при обработке

-152

153


лентами

зернистостью

ACM

20/14 — ACM 3/2 — 10а —

106 классу.

 

150 об/мин-,

пл = 600 двой­

Режим

обработки:

/гдет =

ных ходов/мин-, а = 5 мм; Р =

3 кг/см2; Т

= 5 мин.

Как видно из табл. 26, при обработке деталей с исходной

шероховатостью Ѵ7в—Ѵ8а максимальная

чистота поверх-

Опорная поверхность, %

Рис. 53. Кривые опорных поверхностей при алмазном и абра­ зивном полировании.

ности обеспечивается при обработке алмазными лентами на связках Р4 и Р9, а с исходной шероховатостью ѴЮа—

ѴЮб — на связке Р1.

 

ке

Минимальная шероховатость поверхности при обработ­

лентами на связке Р14Е соответствует

11в классу,

на

связке Р9 и Р 4 — 12а классу, на связке

Р1 — 12в —

136 классу.

На рис. 53 представлены кривые опорных поверхностей 9-го класса чистоты, обработанных при том же режиме в течение 30 сек абразивной (кривая 1) и алмазными лентами АСО 80/63—100% на связках Р14Е (кривая 2) и Р9 (кри­ вая 3). При суперфинишировании алмазными лентами фак­ тическая опорная поверхность увеличивается. Так, при из­ носе в 4 мкм фактическая опорная поверхность после обра­ ботки абразивными лентами составляет 35%, а после обра­ ботки алмазными лентами— до 60%.


ШЛИФОВАНИЕ БЕСКОНЕЧНЫМИ ЛЕНТАМИ

Шлифование бесконечными лентами (свободной ветвью) целесообразно применять для окончательной обработки ци­ линдрических поверхностей, в том числе шеек коленчатых и распределительных валов двигателей внутреннего сгора­

ния,

пальцев, поршней и дру­

 

гих

аналогичных деталей.

 

Для

проведения исследо­

 

ваний было изготовлено специ­

 

альное приспособление

к то­

 

карно-винторезному

станку

 

модели

1К62 (рис. 54). Пере­

 

мещение

 

ленты обеспечивает­

 

ся от гидромотора 1 с бессту­

 

пенчатым

регулированием.

 

Натяжение ее осуществлялось

 

с помощью натяжных роликов

 

4 и контролировалось

специ­

 

альным потенциометром. Уси­

 

лие прижатия ленты Ру в зоне

Рис. 54. Приспособление для

контакта детали 5 с лентой 3

шлифования бесконечной лентой,

измеряли динамометром, вмон­

к станку модели 1К62.

тированным в оправку и име­ ющим наконечник, соответствующий диаметру обраба­

тываемой детали. Приспособление устанавливали на суп­ порт станка 7. Ролик 2 является ведущим, а ролик 6 — ве­ домым.

Алмазными лентами размером 20 X 1940 мм обрабаты­ вали образцы из стали 45 (HRC 48—52) длиной 150 мм и диаметром 50 мм.

В табл. 27 приведены результаты исследования влияния материала абразива (алмаза и кубонита), связки и зернисто­ сти на съем металла и шероховатость обработанной поверх­ ности. Шлифование производили лентами 100%-ной кон­ центрации при следующих режимах: скорость ленты ѵп — = 15м/сек\ скорость вращения детали ѵд = 7,5 м/мин, про­

дольная подача ленты

5прод = 0,3

м!мин\ усилие прижа­

тия ленты Ру = 4 кГ\

давление в

зоне контакта — р =

= 2,85 кГІсм1-, СОЖ — смесь 75% керосина и 25% масла веретенного; машинное время Т = 5 мин.

По данным, приведенным в табл. 27, можно сделать вы­ вод о том, что для алмазных лент повышение жесткости

155.