Файл: Яковенко, Л. Д. Электроалмазное шлифование и заточка металлорежущих инструментов.pdf

Рис. 9. Приспособление для установки .резцов при заточке лунок и порожков на универ­ сально-заточном станке

вперед. Резец режущей кромкой подводится к юстировочной линейке и закрепляется в приспособлении. Шлифо­ вальная головка станка опускается на глубину канавки. Глубина определяется по индикатору 4, наконечник ко­ торого упирается в переднюю поверхность пластинки.

24

дольной подаче, после чего фреза поворачивается на сле­ дующий зуб. За время обработки она делает один оборот. При этом сокращается время на поворот фрезы и вывод круга из контакта с зубом для деления. С целью обеспе­ чения минимального биения целесообразно осуществлять выхаживание без тока.

При переточке твердосплавных фрез электроалмазным методом предварительно обрабатывают задние по­ верхности корпусов ножей — шлифованием кругами ЭБ или фрезерованием на вертикально-фрезерном станке а делительной головке с пневмозажимом.

Фрезы можно затачивать на полуавтомате модели ЗБ667, модернизированном для электроалмазной заточки* или в специальном делительном приспособлении, устанав­ ливаемом на универсально-заточном станке.

Осевой инструмент затачивают в специальном приспо­ соблении, которое устанавливается на столе универсаль­ но-заточного станка и может поворачиваться вокруг го­ ризонтальной и вертикальной осей. Обрабатываемый ин­ струмент закрепляется в центрах. Применение приспособ­ ления позволяет избежать проливания электролита мимо, корыта станка.

Как при алмазной, так и при электроалмазной заточке инструмента не рекомендуется снимать алмазные круги с оправки до полного их износа, так как это влечет допол­ нительный расход алмазов на правку. Однако хранение кругов с оправками, предназначенных для работы на универсально-заточных станках, представляет значитель­ ные неудобства. Для их хранения целесообразно приме­ нять специальные шкафы с наклонными полками.

В полках вырезаны отверстия по диаметру фланца оправки. Оправка хвостовой частью ставится в отвер­ стие, а алмазный круг своим торцом ложится на полку.

Плоское электроалмазное шлифование может выпол­ няться торцом или периферией алмазного круга. Его

26

эффективность в значительной степени зависит от пло­ щади контакта алмазного круга с обрабатываемой по­ верхностью. С увеличением площади контакта пропор­ ционально возрастает производительность шлифования.

При шлифовании торцом круга, когда площадь является максимальной, производительность шлифова­ ния достигает 1000 мм3/мин при чистоте поверхности 9—10 класса на твердом сплаве и 7—8 класса на стали.

С увеличением глубины шлифования увеличивается - активная поверхность, а следовательно, и производи­ тельность процесса. Для увеличения активной поверх­ ности на торце чашечного круга делается заборный ко­ нус под углом 3—6° с катетом, близким к величине глубины шлифования.

Производительность обработки в значительной сте­ пени зависит также от подачи электролита. При шлифо­ вании торцом круга электролит лучше подавать в центр круга. Для активизации подачи электролита в зону об­ работки в алмазоносном слое круга делают канавки. Наличие канавок позволяет значительно повысить плот­ ность тока обработки и интенсифицировать электрохи­ мический процесс.

Рекомендуемые режимы шлифования торцом круга: VKp = 20—28 м/сек; S = 0,2—1,8 м/мин; 1 = 0,01—0,08 мм.

При шлифовании с большей глубиной продольная пода­ ча уменьшается.

При шлифовании периферией круга невозможно обеспечить достаточную площадь контакта алмазного круга с деталью. Этим объясняется низкая производи­ тельность такого шлифования по сравнению с шлифо­ ванием торцом круга. Производительность можно повы­ сить, увеличив глубину шлифования при малой продоль­ ной подаче.

Однако при глубине шлифования более 2 мм затруд­ няется подача необходимого количества электролита в

27

область максимального сечения стружки, что препят­ ствует нормальному протеканию электролитического процесса.

При выборе режимов шлифования сначала необходи­ мо определить максимальную поперечную подачу, а за­ тем — глубину шлифования и продольную подачу.

На станке ЗБ71 минимальная продольная подача — 2,5 м/мин, что позволяет шлифовать твердый сплав ВК15 кругом 200 мм на глубину 0,04—0,08 мм при поперечной подаче 4 мм.

Продольная подача может быть выбрана большей при попутном шлифовании, когда электролит подается со стороны наибольшего сечения срезаемой стружки.

Для шлифования с большей глубиной и меньшей продольной подачей на станке модели ЗБ71 необходимо модернизировать узел продольной подачи стола.

Размерная точность шлифования обычно повыша­ ется, если на последнем проходе снимается большой припуск. Когда шлифуют с небольшой глубиной, точ­ ность может выдерживаться при большей продольной подаче и малом напряжении. Чистовое шлифование (вы­ хаживание) рекомендуется выполнять без тока.

Чистота поверхности, получаемая при электроалмазном шлифовании периферией круга, соответствует 9-му классу.

При шлифовании периферией круга периодически необходимо править алмазный круг, так как на шлифуе­ мой поверхности остаются следы неровностей круга.

Наружное круглое электроалмазное шлифование мо­ жет выполняться на универсальном круглошлифоваль­ ном станке модели ЗЭ110 для электрохимического шли­ фования или на любом другом круглошлифовальном стан • ке, модернизированном для электроалмаз ной обработки. При круглом шлифовании контакт круга с обрабатывае­ мой деталью практически осуществляется по линии.

28

Поэтому производительность наружного круглого шли­ фования значительно меньше по сравнению с плоским шлифованием и заточкой инструмента торцом круга.

Однако электроалмазное шлифование обеспечивает более высокую производительность, чем шлифование алмазными кругами, при высоком качестве обработки.

Чистота поверхности достигается на твердом сплаве V 9. При шлифовании многолезвийного инструмента отсутствуют завалы на режущих кромках.

Режимы обработки при круглом шлифовании твердо­ го сплава: VKp = 20—28 м/сек, t = 0,005—0,08 мм/дв. ход, Vдет= 7—12 м/мин, Snpofl= 1—3 м/мин.

Чистовое шлифование (выхаживание) рекомендуется выполнять без тока с продольной подачей 0,2—0,4 ши­ рины круга на оборот детали.

При обработке инструментов с большими припусками выгоднее применять шлифование врезанием. При врез­ ном шлифовании производительность выше, чем при шлифовании с продольной подачей, в 1,3—1,8 раза. Это объясняется тем, что в работе участвует :вся высота кру­ га, отсутствуют потери машинного времени на перемену хода. Однако чистота поверхности при этом ухудшается. После шлифования врезанием следует применять выха­ живание без тока с продольной подачей.

Электроалмазное внутреннее шлифование не нашло широкого распространения из-за отсутствия специальных станков, а также в связи с трудностями, возникающими в процессе шлифования.

Эффективность этого вида шлифования в значитель­ ной степени зависит от равномерности и постоянства подвода электролита в рабочую зону.

При шлифовании сквозного отверстия подвод элект­ ролита со стороны круга или только через полый шпин­ дель является неудовлетворительным, потому что даже при большом расходе электролита смачиваемость круга

29

и обрабатываемой поверхности по всей длине неравно­ мерная. Это приводит к неравномерной токопроводности по всей длине шлифуемой поверхности.

Хорошие результаты достигаются при подводе элек­ тролита с двух сторон: сквозь полый шпиндель, который вращает деталь, и со стороны круга. В этом случае электролит целиком заполняет отверстие и металл сни­ мается не только в месте контакта алмазного круга и изделия, но и на всей поверхности изделия (рис. 10) .

Рис. 10. Распределение плотности тока по пе­ риферии отверстия при внутреннем шлифо­ вании, a/cii2:

а — при соотношении ^ к---=0.6: б — при соотношении Дотв

Т ^= о .э;

Дотв } — алмазный круг, 2 — шлифуемое изделие

Наибольшая плотность тока имеет место в зоне ме­ ханического контакта, через которую протекает около 20% полного тока. Съем металла в этой зоне составля­ ет приблизительно 25% общего съема. Еще 5% металла снимается механическим резанием. Съем металла вне зоны механического контакта достигает 70%.

Следовательно, при заполнении всего отверстия элек­

30

тролитом производительность возрастает в четыре раза по сравнению с подачей электролита с одной стороны при равной плотности тока в зоне контакта.

Приведенные данные действительны, когда отноше­ ние диаметра круга к диаметру шлифуемого отверстия

При меньшем отношении диаметров плотность тока в зоне контакта уменьшается, при равной величине тех­ нологического тока, что приводит к снижению произво­ дительности. Поэтому следует выбирать диаметр круга, равный 0,7—0,9 диаметра отверстия.

Увеличение силы прижима круга к изделию также способствует повышению плотности тока в зоне контак­ та, что в свою очередь повышает производительность.

При внутреннем электроалмазном шлифовании фор­ ма отверстия отклоняется от прямой. Отверстие может получиться конусным, бочкообразным, некруглым и т. д. Погрешность формы ,-может достигать 8—14 мкм.

Высокую точность отверстия и чистоту его поверх­ ности получают при окончательном шлифовании без то­ ка. Припуск для шлифования (выхаживания) без тока составляет 0,05—0,08 мм.

Поверхность отверстия после электроалмазной обра­ ботки имеет матовый цвет. Следы обработки отсутству­ ют. Шероховатость обработанной поверхности соответ­ ствует 8—9 классу.

Отверстия диаметром до 10 мм. шлифуют с попереч­ ной подачей 0,0025—0,005 лш/дв. ход, отверстия диамет­ ром 10 мм и выше — 0,01—0,02 м.и!кв. ход. Продольная подача 1—2 м/мин, скорость вращения шлифовального круга — 16—25 м/сек.

С экономической точки зрения электроалмазное шли­ фование гораздо выгоднее обычного. Оно применяется при съеме больших припусков. При этом затраты време-

31

с п л а в н ы х в ы г л а ж и в а ю щ и х к о л е ц к р у г ­ л ых п р о т я ж е к .

Выглаживающие кольца изготовляют из сплава ВК8 и ВК6. На предприятиях для их изготовления использу­ ют в основном окончательно спеченный твердый сплав, поставляемый в виде нормализованных заготовок или заготовок стандартных форм. Поэтому припуски под обработку достигают значительных размеров. Однако использование окончательно спеченных нормализован­ ных заготовок целиком оправдано, так как одинаковые твердосплавные протяжки изготовляются в небольших количествах и могут обрабатываться высокопроизводи­ тельным электроалмазным методом. Сначала с заготов­ ки электроалмазным шлифованием удаляется основная часть припуска, после чего кольца окончательно шлифу­ ют без тока. Припуск для шлифования без тока оставля­

ется 0,05—0,08 мм.

После шлифования отверстий выглаживающие коль­ ца обрабатываются на центровых жестких оправках. Заготовки крепятся за счет сил трения. При таком спо­ собе базирования торцевое и радиальное биение выгла­ живающих колец относительно оси отверстия не превы­

шает 3—5 -мкм.

Для обеспечения точности при изготовлении цилинд­ рической ленточки, торцов, заборного и обратного кону­ сов эти операции выполняются на одной оправе до полного изготовления кольца.

После шлифования профиль выглаживающих колец доводится на токарно-винторезном станке с применением специального приспособления. Доводят кольца последо­ вательно: сначала чугунным притиром с крупнозернистой

32

пастой, а затем окончательно притиром из твердой по­ роды дерева с мелкозернистой пастой. Притиры подпру­ жинены и получают вращательное движение через гиб­ кий вал от ролика, закрепленного на ходовом валикестанка.

Припуск на доводку составляет 0,02—0,05 мм. Раз­ личные участки профиля доводятся последовательно.

В приложениях П и 2 приведены типовые технологи­ ческие процессы электроалмазного шлифования и за­ точки твердосплавного инструмента.

СТАНКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ

В настоящее время отечественная промышленность выпускает три модели станков для электроалмазной об­ работки.

Выпуск еще восьми моделей будет освоен в 1971— 1973 годах.

Станок модели 3622Э предназначен для индивиду­ альной и мелкосерийной электроалмазной заточки твер­ досплавных резцов по задним и передним поверхностям. Для обеспечения наиболее удобных условий работы ц обслуживания станка все движения, необходимые для процесса электроалмазной заточки, придаются шлифо­ вальной головке.

Станок модели 3623 предназначен для электроалмаз­ ной заточки твердосплавных резцов по задним и перед­ ним поверхностям. Станок работает по методу упругой заточки с автоматической осцилляцией шлифовальной головки.

Изготовитель — Троицкий станкостроительный завод. Полуавтомат модели ЗЕ624Э предназначен для цент­ рализованной электроалмазной заточки резцов по зад­ ним поверхностям. Работает по методу упругой заточки.