Зеленцова Н.Ф. - Основы процесса резания и режущий инструмент (Курс лекций), страница 8

Воткрытых структурах стружка выбрасывается центробежными силами.♦ Очень открытые структуры используются для обработки мягких материалов.Зернистость абразивного материала.Зернистость — одна из основных характеристик абразивного материала(абразивных зерен).

После дробления зерен до требуемой величины (максимальныйразмер зерна менее 2 мм) их сортируют по размерам (просеивают через сито илиобрабатывают центрифугированием — обработка на центрифуге). По ГОСТу различаютследующие размеры абразивных зерен:♦ Шлифозерно (от 2000…100 микрон);♦ Шлифопорошок (от 125…40 микрон);♦ Микропорошок (М63…М14 в микронах);♦ Тонкий порошок (М10…М3 в микронах).Зерну, которое задерживается на сите, присваивается номер зернистостисоответствующий размеру ячейки сита в микронах. Например, зернам, прошедшимячейку 250*250 микрон, но задержавшимся на сите 200*200 микрон присваивают номер20.

Совокупность зерен от 250…200 микрон называется основной фракцией. В любомабразивном инструменте основная фракция составляет от 40...60%. Чем больше размерзерна (выше зернистость), тем больше прочность абразивного круга и хужешероховатость обработанной поверхности. Наиболее часто используют круги сразмером зерна от 400...160 микрон.Для алмазного и эльборного инструмента зернистость маркируется (обозначается)160дробью.

Например,, где числитель — размер верхнего сита, а знаменатель —125размер нижнего.Зернистость следует увеличивать в следующих случаях:♦ При увеличении припуска на обработку;50♦ При снижении требований к точности и шероховатости обрабатываемойповерхности;♦ При уменьшении твердости и увеличении вязкости обрабатываемогоматериала;♦ При замене керамической связки на органическую связку.Форма шлифовальных кругов.Рисунок 13-7По форме шлифовальные круги подразделяют (смотри рисунок 13-7):♦ Прямой плоский шлифовальный круг (ПП);♦ Прямой с выточкой шлифовальный круг (ПВ);♦ Прямой с двойной выточкой шлифовальный круг (ПВД);♦ Чашечный цилиндрический шлифовальный круг (ЧЦ);♦ Чашечный конический шлифовальный круг (ЧК);♦ Торойчатый шлифовальный круг (Т).Твердость абразивных инструментов.Твердость абразивных инструментов характеризуется соотношением связки иабразивного инструмента, а также вырыванием зерен под действием внешних сил.Абразивные инструменты по твердости делят на 8 степеней, начиная от весьмамягких (ВМ) до чрезвычайно твердых (ЧТ).Некоторые примеры маркировки:♦ СМ — средней мягкости,♦ СТ — средней твердости,♦ ВТ — высокой твердости и другие.Чем выше твердость абразивного круга, тем медленнее он изнашивается.

Износрежущих зерен состоит в округлении режущих кромок в процессе работы, чтоувеличивает трения, силы и температуру.51Лекции по основам процесса резания и режущему инструментуЕсли твердость круга выбрать слишком маленькой, то зерна быстро изнашиваютсяи круг не может реализовать свои режущие свойства. При правильно выбраннойтвердости круга, круг работает в режиме самозатачивания — возрастающие силырезания и трения на затупившихся зернах, вырывают их с поверхности круга, темсамым, открывая острые кромки других зерен.Явление засаливания шлифовальных кругов.Микростружка, срезанная отдельным зерном, может размещаться только в объемепоры.

Если обрабатываемый материал является очень вязким, то поры на поверхностикруга быстро заполнятся стружкой, то есть круг засаливается и теряет способностьрезать, поскольку обрабатываемый материал контактирует не с абразивнымматериалом, а с металлом в порах.Правка кругов (восстановление режущих способностей) осуществляется спомощью алмазного карандаша или других инструментов с целью снятия изношенной изасаленной поверхности круга.Износ абразивных кругов.Износ кругов происходит вследствие образования на вершинах зерен площадокизноса с углом α=0. А также из-за вырывания зерен из связки под действием силрезания.

Структура абразивных кругов характеризуется соотношением объемов междуобъемным содержанием зерен и связки, и обозначается номерами от 0…12.Обозначения абразивных кругов.На рисунке 13-8 показана схема обозначения абразивных кругов.52Рисунок 13-8ЛЕКЦИЯ № 14Процессы и инструмент абразивной обработки (окончание).Кроме шлифования к абразивной обработке относятся:♦ Хонингование;♦ Суперфиниширование;♦ Доводка.На рисунке 14-1 изображена принципиальная схема хонингования. Хонингованиеприменяется для обработки внутренних цилиндрических поверхностей с высокимитребованиями к качеству поверхности (припуск на хонингование составляет0.1…0.01 мм).Суперфиниширование — процесс сходный с хонингованием, но отличающийсяболее высокой частотой и амплитудой колебаний по сравнению с хонингованием.Применяются более мелкозернистые бруски, и достигается лучшее, по сравнению схонингованием, качество поверхности.53Лекции по основам процесса резания и режущему инструментуРисунок 14-1Рисунок 14-2На рисунке 14-2 изображена принципиальная схема доводки.

Доводкаобеспечивает еще лучшее качество поверхности и большую точность по сравнению спредыдущими методами. Здесь используется сводные не связанные абразивы в видепаст и суспензий. Они попадают в зазор между обрабатываемой поверхностью иинструментом, который называется притиром. Физический смысл доводки —избирательное срезание вершин микро выступов. Припуск на обработку 10…20 мкм.Особенности процесса абразивной обработки.1. Резание с большими отрицательными передними углами.2.

Неравномерное распределение режущих кромок, как по высоте, так и по шагумежду ними.3. Массовое микро резание абразивными зернами.4. Съем материала происходит в затруднительных условиях путем реализациидвух процессов. Первый — царапанья, а второй — изнашивания приинтенсивном трении.Смазочно-охлаждающие технологические среды при обработкерезанием.Совершенствование методов обработки резанием и их интенсификациясопровождаются повышением скорости резания и увеличением объема снимаемойстружки в единицу времени.

В этих условиях смазочно-охлаждающие технологическиесреды (СОТС) играют роль фактора, стабилизирующего процесс обработки, а с другойстороны снимают интенсивность тепловых нагрузок. И обеспечивают эвакуацию из зонрезания продуктов износа режущего инструмента и стружку.Применение смазочно-охлаждающих технологических сред позволяет увеличитьстойкость режущего инструмента 1,5…5 раз (по сравнению с резанием “в сухую”) при54этом достигается повышение качества обработки и точности. Современные смазочноохлаждающие технологические среды — сложные многокомпонентные системы, вкоторых огромное значение играет не только состав, но и качество компонентоввходящих в них.

Смазочно-охлаждающие технологические среды бывают:♦ Жидкие (как наиболее распространенные);♦ Твердые;♦ Газообразные.Наибольшеежидкости (СОЖ):распространениеполучилиследующиесмазочно-охлаждающие1). Масляные смазочно-охлаждающие жидкости в состав которых входят:♦ Минеральные масла, как база;♦ Антиизносные (фосфатиды) присадки;♦ Антизадирочные (серу и хлор) содержащие присадки;♦ Ингибиторы коррозии (щелочноземельные соли некоторых металлов),♦ Антиоксиданты, антипенные и антитуманые (полимеры) присадки.Масла от общего объема 60…95%.

Как правило, нафтелиновые или парафиновыемасла.2). Водные эмульсии минеральных масел. Их приготавливают на местеприменения, (они бывают 1…10%) из эмульсолов в состав которых входят:♦ Базовые масла (70…85%);♦ Эмульгаторы (поверхностно активные вещества);♦ Вещества связки (технические спирты),связывания масел с эмульгаторами;которыепредназначеныдля♦ Антипенные, антиизносные, антизадирные присадки;♦ Бактерициды (для защиты от микробиологических поражений, которыеявляются причиной потери свойств СОЖ, а также причиной кожныхзаболеваний персонала).♦ В СОЖ добавляют 0,05…0,15% формальдегида.3).

Синтетические СОЖ. Они бывают двух видов:♦ Водные низкомолекулярные полимеры и поверхностно активные вещества.Концентрация 1…10%.♦ Водные растворы ингибиторов коррозии (типа неорганических солей).Концентрацией 1…2%.Они также приготавливаются на месте из концентратов, аналогично эмульсиям.Обычно 50-70% концентратов, а остальное — вода.55Лекции по основам процесса резания и режущему инструментуТиповые марки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).В настоящее время существует очень много различных марок СОЖ. Рассмотримтолько наиболее распространенные (известные) марки.1). ОСМ-3 — мало вязкое масло с антиизносными и антизадирными присадками (восновном на основе хлора (Cl) и серы (S)).2).