Файл: Лебедев, В. Г. Шлифование зубчатых колес абразивными, алмазными и эльборовыми кругами.pdf

этих кругов имеет большое значение при выборе наиболее экономически целесообразных характеристик круга и режимов обработки.

Удельный износ кругов на карболитовой связке во всех случаях оказался выше, чем износ кругов на связке Б1. Связка Б1 более прочна, чем связка КБ, поэтому она лучше удер­ живает алмазные зерна в процессе работы.

При увеличении зернистости кру­ га, подачи, скорости вращения удель­

Ввиду резкого повышения температуры обрабатывае­ мой поверхности при увеличении глубины резания свыше 0,035 мм и увеличения износа круга снимать большие при­ пуски в процессе алмазной обработки закаленных

23

зубчатых колес нецелесообразно. Алмазное шлифование ре­ комендуется применять как чистовую операцию, при которой снимают припуск не более 0,03 мм за один проход.

На основании вышеизложенного для шлифования за­ каленных зубчатых колес алмазными кругами можно ре­ комендовать следующие параметры режима: нкр = 15 4- 4- 18 місек-, s 100 4- 120 мм/мин; ѵя — 10 4- 15 мімин, t 0,03 мм.

ШЛИФОВАНИЕ ЗАКАЛЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС КРУГАМИ ИЗ ЭЛЬБОРА

Эльборовые круги сравнительно недавно начали при­ меняться в промышленности, но получили уже довольно широкое распространение при переточке режущего ин­ струмента, шлифовании чугуна и обработке жаростойких и труднообрабатываемых сплавов.

Эльбор (кубический нитрид бора) — вещество, не встре­ чающееся в природе. По ряду своих свойств эльбор бли­ зок к алмазу. Твердость эльбора несколько меньше, чем твердость алмаза, однако она выше твердости всех осталь­ ных материалов; радиус закругления вершины режущего зерна у эльбора несколько больше, чем у алмаза, однако он значительно меньше, чем у прочих абразивных мате­ риалов. Эльборовые зерна обладают высокой жесткостью, низкими коэффициентами трения о металл, высокой теп­ лопроводностью и высокой теплостойкостью. Графитизация алмазных зерен начинается при температуре 600— 800° С, а эльбор выдерживает без разрушения температу­ ру 1800—2000° С, что дает возможность повышать режимы обработки.

Шлифование закаленных зубчатых колес эльборовыми кругами применяется ограниченно. Причина такого мед­ ленного внедрения использования эльборовых кругов

24

заключается в том, что тепловые явления при эльборовом зубошлифовании не достаточно изучены и рекомендации по выбору кругов и режимов обработки еще не разрабо­ таны.

Повышение температуры поверхности металла во вре­ мя обработки эльборовыми кругами является следствием взаимодействия металла шлифуемого изделия, эльборовых зерен и связки круга.

Влияние металла шестерни ограничивается практиче­ ски влиянием теплофизических характеристик металла (тепловой активности) и геометрических размеров шес­ терен. Подобно тому, как это имело место при абразивном и алмазном шлифовании, рост тепловой активности метал­ ла и увеличение числа зубьев уменьшают температуру поверхности. Увеличение модуля зуба способствует возрас­ танию температуры. Закономерности и причины этих яв­ лений, не отличающиеся от случая абразивной обработки, рассмотрены и объяснены выше.

При изменении характеристик кругов температура по­ верхности может изменяться в значительных пределах, причем причиной этих изменений является различная спо­ собность кругов к самозатачиванию и изменение числа режущих зерен в 1 мм2 круга. При возрастании зернистос­ ти круга уменьшается число режущих зерен в 1 мм2, что приводит к ослаблению теплового импульса, несмотря на то, что напряженность теплового потока от отдельного абразивного зерна несколько увеличивается. Увеличивая зернистость круга с 8 до 25—40, можно снизить темпера­ туру поверхности на 15—20%. Снижение температуры при эльборовом шлифовании несколько меньше, чем при алмазном шлифовании. Это объясняется тем, что радиус закругления эльборовых зерен больше, они не имеют раз­ витой поверхности резания, что приводит к тому, что при увеличении зернистости тепловой импульс от отдельного эльборового зерна возрастает на большую величину, чем от алмазного зерна.

25

Из сравнения температуры по­ верхности, которая возникает при шлифовании кругами на связке Б1 и КБ, видно, что во втором случае температура поверхности ниже на 20—25%. Как указывалось выше, связка КБ менее прочна, чем связка

вании, но выше, чем при алмазном.

Прижоги поверхности при эльборовом шлифовании, вероятность появления которых зависит от температуры поверхности и времени воздействия источника тепла на металл, при глубинах шлифования до 20 мк практически

2в

не встречаются. Для эльборовых кругов можно рекомен­ довать граничные параметры режима, при которых еще не наблюдаются прижоги: t = 0,02 мм; ккр = 15-4- 4- 18 м/сек; Кд = 10 4- 15 м/мин; s = 90 мм/мин.

Температура поверхности при эльборовом шлифова­ нии закаленных зубчатых колес может быть рассчитана по формуле (6), если заменить в

Режимы шлифования также оказывают влияние на шероховатость поверхности (рис. 11). При увеличении от­ носительной скорости детали шероховатость возрастает из-за увеличения сечения стружки, снимаемой каждым зерном. Увеличение скорости вращения шлифовального круга способствует снижению шероховатости поверх­ ности. При увеличении скорости вращения эльборового

а

круга c 15 до 35 місек шероховатость поверхности снижает­ ся на один класс. Величина круговой подачи и величи­ на глубины резания существенного влияния на шерохо­ ватость поверхности не оказывают.

Шероховатость поверхности, которая может быть до­

Меньший износ эльборовых кругов по сравнению с ал­ мазными можно объяснить тем, что зерна эльбора ввиду своей более высокой теплостойкости (2000° С) лучше вы­ держивают температуру 500—600° С, которая возникает при обработке, чем алмазные зерна, теплостойкость ко­ торых составляет 600—800° С.

28