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
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 ; |
2—Р4; 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 |
7а |
8а |
рі |
6в |
7а |
7в |
Р9 |
66 |
8а |
8в |
7а |
7в |
8а |
7а |
86 |
8в |
||
|
8а |
8в |
9а |
|
8а |
96 |
106 |
|
9а |
9в |
10а |
|
9а |
н е |
126 |
|
5 |
6в |
8а |
|
5 |
76 |
9а |
Р4 |
66 |
7в |
86 |
|
66 |
86 |
9в |
76 |
86 |
8в |
|
7в |
8в |
9в |
|
|
8а |
9а |
10а |
|
9а |
10а |
10а |
|
8а |
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 |
9а |
3,0 |
9в |
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 |
9а |
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.