shlifov (729159), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Циркониевый электрокорунд изготовляют на базе белого электрокорунда с добавкой окиси циркония. Он имеет очень высокую прочность. Шлифовальные круги из циркониевого электрокорунда, изготовленные по технологии горячего прессования, обладают стойкостью в 10-20 раз превышающей стойкость инструмента, изготовленного из нормального электрокорунда по обычной технологии. Вследствие незначительного нагревания заготовки на обрабатываемой поверхности не возникает прижогов. Циркониевый электрокорунд обозначается 38АМ, содержит 18-25% двуокиси циркония, зернистость 250-125.
За последние годы в нашем государстве созданы абразивные материалы из легированного электрокорунда повышенной стойкости и прочности: хромотитанистый 91А и 92А, ванадиевый, формокорунд, электрокорунд и другие.
Перспективны круги из хромотитанистого электрокорунда 91. При их использовании на операциях плоского и круглого наружного шлифования и других видов шлифования стойкость шлифовальных кругов повышается до 2.5 раза, производительность в 2 раза, обработка без прижогов.
Монокорунд 4А выплавляют из боксита сернистым железом и восстановителем с последующим выделением монокристалла корунд. Выпускают монокорунд марок 43А, 44А, 45А; он особенно эффективен при обработке жаропрочных и кислотоупорных сталей.
Карбид кремния представляет собой химическое соединение кремния и углерода, получаемое из кокса и кварцевого песка в электрических печах при нагреве их до температуры 2100-22000 С и содержит около 97-99% SiC. Карбид кремния является ценным шлифующим материалом. Он имеет зерна темно-синей и зеленой окраски с красивым цветом побежалости и металлическим блеском. В зависимости от содержания (%) чистого карбида кремния этот материал делят на зеленый (6С) и черный (5С). Зеленый карбид кремния имеет повышенную по сравнению с черным хрупкость и содержит чистого кремния не менее 97%. Он выпускается следующих разновидностей: 62С, 63С и 64С. Черный карбид кремния в зависимости от содержания карбида кремния выпускают следующих разновидностей: 52С, 53С, 54С и 55С.
Важнейшими свойствами этого абразивного материала являются высокие твердость (тверже его только алмаз, эльбор и карбид бора) и абразивная способность, которая объясняется тем, что его зерна имеют острые режущие грани. Под абразивной способностью понимают способность абразивных зерен обрабатывать тот или иной материал. Карбид кремния очень теплостоек; он способен выдерживать температуру до 20500 С.
Карбид бора (КБ) представляет собой химическое соединение B4C, он обладает высокими абразивной способностью, износостойкостью и химической стойкостью.
Кубический нитрид бора (КНБ) – сверхтвердый материал, впервые получен в 1957г. и содержит 43.6% бора 56.4% азота. Несмотря на несколько меньшую твердость, кубический нитрид бора обладает почти теми же абразивными свойствами, что и алмаз, но превосходит по износостойкости все известные абразивные материалы, применяемые в технике. Кубический нитрид бора выгодно отличается от алмаза своей высокой теплостойкостью. Он не теряет своих режущих свойств даже при температуре 12000 С; шлифовальные круги из него отличаются высокой стойкостью. Их применение повышает точность и качество детали, резко сокращает время на правку.
Абразивные материалы из кубического нитрида бора в СССР выпускают в виде шлифпорошков – эльбор (Л) и кубонит (КО) – и микропорошков (КМ).
Зернистость абразивного материала приведена ниже.
Шлифзерно – 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16
Шлифпорошки - 12, 10, 8, 6, 5, 4
Микропорошки - М63, М50, М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5
3.2.2.Связка шлифовального круга.
Связка – вещество или совокупность веществ, применяемых для закрепления зерен в инструменте. Связки делят на неорганические и органические. К неорганическим связкам относят керамическую, силикатную и магнезиальную; к органическим бакелитовую и вулканитовую. Наибольшее применение имеют керамические, бакелитовые и вулканитовые связки.
Керамическая связка (К) состоит из огнеупорной глины, полевого шпата, кварца, мела, талька и других составляющих. Круги, изготовленные на керамической связке, имеют наибольшую пористость и поэтому меньше засаливаются, легко режут металл и обладают хорошей водоупорностью, допускают шлифование с охлаждением. Недостатком керамической связки является хрупкость, которая делает абразивные инструменты чувствительными к ударной нагрузке.
Силикатную связку (С) изготовляют из жидкого стекла, которое смешивают с окисью цинка, мелом, глиной и др. Силикатная связка обладает достаточной прочностью. Круги на такой связке быстро изнашиваются, но работают с малым выделением теплоты при резании. Их применяют, когда поверхность заготовки чувствительна к повышению температуры при шлифовании. Круги на силикатной связке обычно используют без охлаждения.
Магнезиальная связка состоит из акустического магнезита и раствора хлористого магния. Она имеет ограниченное применение, так как круги, изготовленные на ней, неоднородны, быстро неравномерно изнашиваются. Они гигроскопичны, их можно использовать только для сухого шлифования.
В бакелитовой связке (В) главной составляющей является жидкий или порошкообразный бакелит (искусственная смола). Круги на такой связке обладают большой прочностью, но быстро изнашиваются. При тяжелых условиях работы, когда температура в зоне резания достигает 3000С и более, связка начинает выгорать, а зерна преждевременно выкрашиваются. Указанные круги используют главным образом без охлаждения. Бакелитовая связка несколько разрушается под действием щелочных растворов, находящихся в охлаждающей жидкости. Поэтому охлаждающая жидкость в случае применения кругов на этой связке не должна содержать свыше 1.5% щелочи.
Упругость связки дает возможность изготовлять тонкие круги (высотой 0.5 мм) для абразивной прорезки. Эти свойства бакелитовой связки обеспечили ей широкое распространение в производстве абразивных инструментов. Из-за больших прочности и упругости бакелитовой связи шлифовальные круги, изготовленные на ней, могут работать с повышенными скоростями (50-65 м/с).
Вулканитовая связка (В) состоит главным образом из синтетического каучука с различными добавками, которые влияют на твердость, прочность и эластичность инструмента. Круги на вулканитовой связке обладают большей упругостью, чем на бакелитовой, и поэтому применяются для абразивной прорезки.
3.2.3.Твердость абразивного инструмента.
Твердость абразивного инструмента – величина, характеризующая его свойство сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента в пределах установленных норм. Понятие о твердости абразивного инструмента не имеет ничего общего с твердостью абразивного материала, который характеризует способность его проникать в другие тела. Из зерен самого твердого абразивного материала можно изготовит мягкий абразивный инструмент, и наоборот. Обычно мягким абразивным инструментом называют такой, из которого абразивные зерна легко выкрашиваются, а твердым – из которого зерна выкрашиваются с трудом. Согласно стандарту, ниже приведена шкала твердости шлифовальных кругов:
Мягкий М1, М2, М3
Среднемягкий СМ1, СМ2
Средний С1, С2
Среднетвердый СТ1, СТ2, СТ3
Твердый Т1, Т2
Весьма твердый ВТ1, ВТ2
Чрезвычайно твердый ЧТ1, ЧТ2
3.2.4.Форма и маркировка шлифовальных кругов.
Шлифовальные круги изготавливают различных форм (табл. 1). Наибольшее применение находят плоские круги прямого профиля (ПП). Их применяют для круглого, наружного и внутреннего шлифования, плоского шлифования периферии круга, заточки инструмента и ручного обдирочного шлифования.
Маркировка шлифовальных кругов. Для выбора шлифовального круга необходимо знать его характеристику, которую наносят на поверхность круга в виде условных обозначений.
Условные обозначения располагают в определенной последовательности. Они дают полную характеристику шлифовального круга и указывают, с какой окружной скоростью безопасно работать. Эти обозначения представляют собой паспорт шлифовального круга.
Пример. Маркировка КАЗ24А40С25К 35 м/с ПП350*40*125А обозначает:
КАЗ – Косулинский абразивный завод;
24А – марка абразивного материала (белый электрокорунд);
40 – зернистость, размер зерна основной фракции 500-400 мкм;
С2 – степень твердости;
5 – номер структуры;
К - вид связки (керамическая);
35 м/с - окружная скорость, при которой обеспечивается безопасная работа;
ПП - форма круга (плоский круг прямого профиля);
350*40*127 - размеры шлифовального круга в мм (наружный диаметр, высота, диаметр отверстия);
А - класс круга;
3.3.Смазочно-охлаждающие жидкости.
Для вывода из зоны резания выделяющейся теплоты, уменьшения трения и удаления отходов шлифования применяют охлаждение различными смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). По составу и свойствам СОЖ, применяемые при шлифовании, делят на эмульсию и масла.
Эмульсией называют жидкость, в которой во взвешенном состоянии находятся микроскопические частицы другой жидкости. Основой шлифовальной эмульсии является вода с добавлением небольшого количества специальных присадок, обеспечивающих смазочный эффект.
Охлаждающая жидкость, смывая абразивно-металлическую пыль, улучшает качества шлифуемой поверхности. Охлаждающие жидкости не должны содержать ядовитых примесей, вызывающих кожные заболевания у рабочих, не должны разъедать металл и краску станка. Чем больше площадь поверхности соприкосновения заготовки с шлифовальным кругом и тверже материал обрабатываемой заготовки, тем большее количество охлаждающей жидкости необходимо подавать в зону шлифования. Охлаждающую жидкость следует равномерно подавать на всю высоту шлифовального круга. Количество подаваемой жидкости зависит от высоты шлифовального круга: на каждые 10мм высоты круга расходуют примерно 5-8 литров жидкости.
Последнее время появились СОЖ, которые по своим свойствам превосходит соответствующие товарные образцы: углеродистые жидкости (масла) МР-1 и ОСМ-3, а также эмульсии «Укринол-1», «Аквол-2» и др.
Масло МР-1 по внешнему виду светло-коричневая маслянистая жидкость, имеющая при 200С плотность 0.8-0.93 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 14-19 мм2/с. Это масло применяют как при обычном, так и при скоростном шлифовании. Масло ОСМ-3 по внешнему виду маслянистая жидкость от желтого до коричневого цвета, имеющая при 200С плотность 0.8-0.9 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 6-9 мм2/с. Это масло рекомендуется применять для обработки чугуна и стали при хонинговании, шлифовании и супершлифовании.
Основу эмульсолов «Укринол-1» и «Аквол-2» также составляет минеральное масло, в которое вводят присадки, обеспечивающие его эмульгируемость в воде.
«Укринол-1» по внешнему виду прозрачная маслянистая жидкость, имеющая плотность при 200С 0.9-0.97 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 30-60 мм2/с. Эту эмульсию рекомендуют при всех условиях шлифования.
«Аквол-2» по внешнему виду – прозрачная жидкость, маслянистая, темно-коричневого цвета, имеющая плотность при 200С 0.9-0.99 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 38-65 мм2/с. Рекомендуется при скоростном шлифовании дорожек колец подшипников.
Применение указанных СОЖ обеспечивает повышение стойкости шлифовальных кругов, снижение шероховатости шлифуемой поверхности и повышение производительности труда.
4.Способы повышения эффективности процесса шлифования.
4.1.Скоростное шлифование.
Скоростное шлифование. Шлифование со скоростью круга V=60 м/с и выше называют скоростным. При скоростном шлифовании увеличивается: период стойкости шлифовального круга, объем снимаемого металла, а следовательно, производительность шлифования, мощность, затрачиваемая на шлифование, выделение теплоты в зоне шлифования. Уменьшаются: силы резания, параметр шероховатости шлифуемой поверхности, время на выхаживание, отклонения размера и формы готовой детали.
4.2.Силовое шлифование.
Силовое шлифование – высокопроизводительный процесс обработки, дающий возможность в несколько раз увеличить интенсивность съема металла по сравнению с обычным шлифованием, что обеспечивает повышение производительности в 6 раз. При шлифовании отливок, имеющих твердую корку, окалину, понижения производительности не происходит. Обработка по твердой корке приводит к самозатачиванию круга и повышает режущую способность его.
Иногда силовое шлифование заменяет более эффективно такие виды обработки, как точение, фрезерование, при этом повышается точность и снижается параметр шероховатости поверхности по сравнению с обработкой лезвийным инструментом. При высокоскоростном шлифовании важное значение приобретают вопросы снижения вспомогательного времени за счет автоматизации установки заготовок, правки шлифовального круга в цикле шлифования, автоматизация управления станком и т.д.
4.3.Автоматизация.
Автоматизация шлифовального оборудования. Для обеспечения шлифования заготовки необходимо ввести ее в зону обработки, зажать в центре (патроне), подвести шлифовальный круг, а после обработки отвести круг и снять деталь со станка. Следовательно, требуется движения, обеспечивающая условия для выполнения рабочих движений. Как рабочие, так и вспомогательные движения осуществляют в определенной последовательности. Управление операцией сводится к подаче команд на начало операции, начало и конец каждого движения, изменения направления и скорости согласно принятой программе. Автоматизированный станок – это станок, на котором механизированы основные и вспомогательные операции, т.е. цикл обработки осуществляется без участия рабочего.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
