granovskij_rm (831076), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Выберем на этом зерне один выступ (вершина в точке 1) и проанализируем, какие угловые параметры, определяющие положение передних н задних поверхностей, возможны при различных положениях абразивного зерна, совершающего главное лвижение резания со скоростью гя относительно поверхности резания. Для того чтобы рассматриваемый выступ принимал участие в резании, абразивное зерно лолжно занимать в пространстве ограниченньш ряд положений.
В одном крайнем положении (рис. 17Л5, а) на поверхности резания находится также точка 2 другого выступа зерна и при повороте зерна против хода часовой стрелки (поворот при условии касания поверхности резания возможен только вокруг точки 2) точка 1 рассматриваемого выступа перестает принимать участие в резании. В другом крайнем положении (рис. 17Л5,6) на поверхности резания оказывается точка 3 другого выступа зерна и при повороте зерна ло ходу часовой стрелки оно поворачивается вокруг точки 3 и точка 1 также вьзйдет из процесса резания. Так как направление главного движения в обоих случаях одинаково, то и функции передних и задник поверхностей на рассматриваемом выступе выполняют одни и те же грани.
Однако угловые положения этих поверхностей и соответственно значения передних и задних углов будут различны. В первом случае резание рассматриваемым выступом производится с большим по значению отрицательным передним углом (7 ы = — 58') и большим задним углом (а = 65'). Во втором случае этот же выступ производит резание с положительным передним углом (7 „= 4') и малым значением заднего угла (о ы = 3').
Возможный угол разворота зерна вокруг точки 1 при условии, чтобы рассматриваемый выступ принимал участие в реза- нии, составляет т = 62'. Так как вероятность любого произвольного положения зерна в пределах угла т одинакова, то условно можно принять, что рассматриваемый выступ работает со следующими средними значениями передних и задних углов: 7, = — 27' н о,.„= 3!" в) ф 2 г г„ / У Рнс. 17.1$. Крайние возназкные положения пвредннх н юдннх поверхностей режущего выступа абразивного зерна -РР -ГР -ЗР -2Р Р 2Р М Вр ГВ град Рнс.
17,16. Относительная частота значений передних 7 н задних а углов на режущих лезвиях абразивных трен шлифовальных кругов Проведение измерений передних н задних углов на режуших лезвиях всех выступов, расположенных по периметру большого числа абразивных зерен нз электрокорундов и ингрида бора, показало, что кривые распределения значений передних и задних углов имеют вил, представленный на рнс. 17.16. Наибольшее значение относительной частоты гп наблюдается для передних углов при у = — 75' и для задних углов при и = 12'. Таким образом, характерной особенностью шлифования является то, что резание производится абразивными зернами, лезвия которых имеют в основном большие отрицательные значения передних углов. Этим объясняются наклеп и остаточные напряжения сжатия на обработанных поверхностях.
293 В 17.8. РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ДИНАМИКА ШЛИФОВАНИЯ И ТЕХНИКО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СКОРОСТЬ ШЛИФОВАНИЯ, Под скоростью шлифования понимается скорость точек, расположенных на режущей поверхности шлифовальньпг кругов. Скорость шлифования, обычно выражаемую в м/с, рассчитывают по формуле (17.1) р„= Югг/60 000, где  — диаметр круга, мм; л — частота вращения шпинделя, об/мин. Шлифовальные бабки на шлифовальных станках имеют только одну частоту вращения, назначаемую из условия, чтобы при вращении шлифовального круга с максимальным для ланного типоразмера станка диаметром скорость периферийных точек круга не превышала 30 м/с.
Этот предел ограничен механической прочностью шлифовальных кругов, выполненных на керамической связке. В процессе эксплуатации, по мере износа и повторных правок диаметр В шлифовальных кругов постепенно уменьшается, что ведет к уменьшению скорости шлифования. Шлифование со скоростями р„) 30 м/с допустимо только при использовании кругов, выполненных на металлических связках, а также кругов на керамической связке, армированных специальными прокладками нз высокопрочных полимеров или металлическими бандажами, заложенными в круги в процессе их изготовления. Скорость шлифования такими кругами может достигать в„= 60 м/с и больше.
ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, На значение эффективной мощности при шлифовании влияет много факторов. Основными среди них являются физико-механические свойства обрабатываемых металлов, характеристики шлифовальных кругов н режимы шлифования. На основе обработки результа~ов экспериментальных исследований установлено, что при шлифовании конструкционных сталей, чугунов и высоколегированных сплавов затрачиваемая эффективная мощ- ность в киловаттах для наружного и внутреннего круглого шлифования выражается зависимостью (17.2) А!еврее = Сдупрог5 овр5 поп где 5п = (0,6... 0,8)  — продольная подача, мм/об; 5п = 0,005...
0,05 — поперечная подача, мм/дв. ход; 5шр — — р, — окружная подача, равная линейной скорости точек на обрабатываемой поверхности заготовки,м/мин;  — ширина шлнфовального круга, мм. Для плоского шлифования (17,3) А епв = Сн5поп~ йров5 веро где 5п пв (0,6... 0,8)  — поперечная подача, мм/дв.
ход; 5 = 0,005... 0,05 — вертикальная подача, мм/ход; 5пр„= = 1 ... 10 — продольная подача, м/мин;  — ширина шлифовального круга, мм. Входящий в уравнения (17.2) и (17.3) коэффициент С„зависит от вида шлифования и диаметра шлифуемой заготовки В мм: (17.4) Сн = СоВв(гг)гв(гз, где Со — коэффициент н д — показатель степени, зависящие от вида шлифования; /гг ...(гв — коэффициенты, учитывающие твердость круга, ширину круга В, вид обрабатываемого материала: с Внн шлифования Круглое наружное с продольной подачей.........
0,0290 0,2 Круглое наружное с рнднвльной подачей....... О,О! 84 0,2 Круглое внутреннее с продольной подачей...., .. 0,0322 0,3 Бвсцецтровое с продольной подачей.......... 0,0329 0„2 Бесцннтровоо с радиальной подачей.......... 0,0211 0,2 Плоское шлнфовннне перифорнвй круга........ 0,0879 0 Плоское шлнфонннне торцом круга.......... 0,1020 О Твордоогв круга К! Ширина швнфонвнпМ2 М3 09 ~ого нРУ и, СМ1, СМ2.. ! 26..
40..... 0,8 С1, С2... ! !6 40...63..... 0,9 СТ1, СТ2 ., ! 36 63...100.... 1 СТЗ, Т!... 1,58 Обрабатываемый материал Ят Серый чугун..... 0,9 Сталь ....... 1 Термообрвботанпвя сталь 1,1 Жвропрочпая сталь... 1,2 СИЛЫ РЕЗАНИЯ, Прн наружном н внутреннем круглом шлифовании, а также прн плоском шлифовании силу резания можно разложить на две составляющие — тангенциальную Р, и радиальную Р„. Эти составляющие могут быть измерены с помощью предназначенных для этой цели динамометров, чаще всего электротензометрических. Так как составляющая Р, действует в направлении главного движения резания, то именно она определяет значение эффективной мощности Ж, = Ркп откуда (17.5) Р,=А1 /р„. Используя уравнения (17.3), (17.4) и (17.5), получаем для наружного внутреннего н круглого шлифования Рк круг СОВФ«рок~ йч«5 йап(кт~г~~з/и а для плоского шлифования Ропп С05поп5пропйр т("т (кг(рг/и«.
При шлифовании радиальная составляющая Р, силы резания всегда больше тангенциальной составляющей Р,. Отношение /'= Р,/Р, (! называется каэфФииивитам абразивного резания. Для различных обрабатываемых материалов коэффициент абразивного резания имеет следующие значения: Сталь 45......... 0,36 Быстрорежушвя сталь Р9Ф5 0,38 Твердый сплав Т15К6.... 0,45 Чугун.......... 0,50 Титановый сплав ВТ16... 0,69 КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА ШЛИФОВАЛЬНОМ КРУГЕ, Для осуществления процесса резания на шпинделе шлифовальной бабки необходимо обеспечить крутящий момент, преодолевающий силы резания. Из двух действующих при шлифовании составлюощих силы резания на значение крутящего момента влияет только составляющая Р,.
Кругюпнй момент. для наружного н внутреннего круглого шлифования А( р рт. = (СоВ(У(5пр..5ойт.5',(рт(кгйзИ2р„), а для плоского шлифования Икр, — — (СоВ5 5ой~тлу~ т т(кт)кгйз)/(2в„), где  — диаметр шлифовального круга. ЭНЕРГОЗАТРАТЫ НА ОБРАБОТКУ ШЛИФОВАНИЕМ. Раб а, за Р е а на срезание шлифованием с поверхности обрабатываемой заготовки металла мас- сой 1 кг, выражает удельную величину энергозатрат на процесс шлифования. Прн плоском шлифовании за один час шлифовальный круг срезает с обрабаты- ваемой поверхности заготовки металл массой т„кг: тт = 6. 10 5прол5поп5«орт. где 5„ , — продольная подача, м/мин; 5п,п — поперечная подача, мм/дв. ход; 5 , — вертикальная подача, мм/ход; р— плотность обрабатываемого металла, кг/мг.
Тогда энергозатраты Э, кВт.ч/кг, на срезание этого количества металла равны Э= т"/,/(6.10 л5 5п 5 Р), где Ат, — эффективная мощность по уравнению (17,3). При наружном и внутреннем круглом шлифовании масса металла т„, кг, равна !0 5«рол5по«5««рр где 5п, — продольная подача, мм/об; 5п — поперечная подача, мм/дв. ход; 5, — окружная подача, м/мин; р — плотность обрабатываемого металла, кг/м'. Энергозатраты на срезание этого количества металла Э = Ат,/(6.!О '5 5„,„5 р), ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ Затраты временрь необходимые на проведение шпнфовальных операций, определяются в зависимости от схемы шлифования, количества и длины двойных ходов, необходимых для обработки всей обрабатываемой поверхности и удаления оставленного на обработку припуска, а также от скорости продольной подачи.
Если длина перемещения заготовки при осуществлении одного двойного хода равна 2(, мм, а значение продольной подачи 5„„мм/мнн, то время, мин, на где 1, — длина шлифуемой заготовки; 1, и 1з — длины недобега и перебега соответственно с правой и левой стороны заготовки. После каждого двойного хода производится поперечная подача заготовки и, следовательно, число двойных ходов за время ее обработки (р — — 615 „ где б — припуск на обработку вйутренней поверхности шлифованием. (17Л 1) зр рр,»» р»»рт ЬЧ(5»» 5»»рт) Подставляя в уравнение (17.6) выражения (, Ь и (р из формул (17.9), (17.10) и (17.11), получаем основное технологическое время при шюском шлифовании: (17.12) 2(1з + 1т + 1з) Е(В + Ьт + Ьз + Ьз)б + р.5»» 5, Л 5 » Основное технологическое время при где 1, — число выхаживающих ходов; внутршнем круглом шлифовании зато- б —.припуск на шлифование; 5„— знатовки челне вертикальной подачи.
совершение одного двойного хода равно г,=2)/5„р, а на выполнение 1 рабочих и р, выхаживающих ходов равно (17.6) г» = 21 (зр + 1») 5»р»». Для наружного круглого шлифования (см. рис. 17Л2) длина одного двойного хода заготовки равна 21 = 2(1, +1, + В+ 1з), где 1, — длина обрабатываемой понерхности на заготовке; 1р и 1з — длины перебега соответственно с правой и леной стороны шлифовального круга; В— ширина шлифовального крута. В промежутках между смежными двойными ходами автоматически срабатывает механизм поперечной подачи и число даниных раба~~к ~одев рр — — б/5»»„, где б — прнауск на шлнфование; 5„,— значение поперечной подачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
