АБРАЗИВНО-АЛМАЗНАЯ ОБРАБОТКА

ВЫБОР КРУГОВ И РЕЖИМОВ ШЛИФОВАНИЯ

При плоском шлифовании часто применяют круги на керами­ческой и бакелитовой связках, а при опасности возникновения прижога выбирают мягкие круги на силикатовой связке. Круги на бакелитовой связке применяют для шлифования деталей из всех цветных металлов, алюминия и его сплавов, многих высоко­легированных сталей, жаропрочных и в значительной степени твердых сплавов.

Предварительное шлифование, как пра­вило, ведется кругами зернистостью№80—

100 и твердостью СМ1—С2, а окончатель­ное—кругами зернистостью № 25—16 и твердостью М3—СМ2. Например, для пред­варительного шлифования деталей из алю­миния с v_K — 45-^-50 м/сек рекомендуются круги из карбида кремния на бакелитовой связке средней твердости, а для чистового шлифования — мягкие круги из карбида кремния или белого электрокорунда на Рис. 65. Схема располо- керамической связке при v_K~= 30-н35 м/сек. жеиия зерен в круге, ра- При обдирочном торцовом шлифовании ботающем торцом часто применяют круги и сегменты более

крупной зернистости (80—125) и твердости (доСТІ—СТ2), особенно в тех случаях, когда снимается большой припуск; обычно же при плоском шлифовании снимают припуски 0,1—0,6 мм.

В шлифовальных кругах, работающих торцом, зерна располо­жены несколько иначе, чем в кругах, работающих периферией, так как при засыпке массы в прессформу, ее разравнивании и при прессовании зерна занимают главным образом горизонтальное положение, параллельное своей длинной оси (рис. 65). Поэтому при работе периферией зерна работают более короткими гранями, а при торцовом шлифовании — более длинными гранями. Вслед­ствие этого при торцовом шлифовании ширина стружки больше, чем при шлифовании периферией. При шлифовании торцом круга число одновременно участвующих в работе зерен значительно больше, чем при шлифовании периферией, причем зерна часто находятся в контакте с деталью почти непрерывно. Это вызывает большие: температуру нагрева, силы трения и резания, потребляе­мую мощность, трудные условия охлаждения и удаления стружки и осколков зерен, износ круга.

При этом виде шлифования зерна, расположенные ближе к от­верстию круга, работают с меньшей окружной скоростью и про­ходят меньший путь, чем зерна, расположенные ближе к пери­ферии. Теплоотвод при торцовом шлифоЕании ухудшается, а сня­тая стружка застревает в порах круга или налипает на зернах (при шлифовании вязких металлов типа титанистых), снижая стой­кость круга. Для некоторого выравнивания условий работы круга особенно при предварительном шлифовании бабку круга устанав­ливают так, чтобы между кругом и столом образовался угол 30'— 2‘. При этом в круге работают зерна, расположенные около на­ружной кромки. Чем меньше угол, тем больше работающих зерен, тем меньше шероховатость шлифуемой поверхности. При чистовом шлифовании угол наклона выбирают малым, чтобы зерна, распо­ложенные у отверстия, зачищали поверхность. Сокращения зоны контакта круга с деталью можно достигнуть также путем правки торца круга под углом к поверхности стола.

Для лучшего охлаждения иногда в станках, работающих торцом круга, делают несколько сопел для подачи охлаждающей жид­кости. При таких условиях значительная часть стружки имеет сливной вид (что говорит о бол ее. свободном резании) и легче уда­ляется из-под круга.

При шлифовании сегментами условия теплоотвода, охлаждения и удаления снятой стружки значительно улучшаются, что позво­ляет снимать большую толщину стружки и достигать более высо­кой производительности, чем при работе кольцевыми или чашеч­ными кругами.

На станках с круглыми столами припуск обычно снимается за один оборот стола при малой скорости (3—5 м/мин). На станках с прямоугольными столами, а иногда и с круглыми столами остав­ленный на шлифование припуск снимается за несколько проходов, причем стол имеет большую скорость (до 30—40 м/мин).

При шлифовании периферией по мере износа круга площадь его контакта с деталью уменьшается, вследствие чего условия реза­ния улучшаются, а опасность возникновения прижога умень­шается. Таким образом, с уменьшением диаметра круга глубина шлифования может несколько увеличиваться. Подача на глубину берется 0,01—0,1 мм, в зависимости от продольной и поперечной подачи стола; с увеличением подачи стола подача на глубину берется меньше. При торцовом шлифовании глубина шлифования берется больше, чем при шлифовании периферией; при шлифовании закаленных сталей глубина шлифования меньше, чем при шлифо­вании чугуна и незакаленных сталей; скорость стола на станках с прямоугольным столом при предварительном шлифовании 10— 20 м/мин и при чистовом 6—10 м/мин.

В нормативах режимов резания для нормирования работ на шлифовальных станках приведены рекомендации, которыми сле­дует пользоваться при установлении режимов резания. Эти реко- 218

мендации исходят из возможной точности, стойкости кругов, вида и материала деталей и степени заполнения ими стола, т. е. степени прерывистости, от величины которой зависит не только выбор режима, но и характеристики круга. Чем больше прерывистость, тем тверже может быть применяемый круг, больше скорость стола и подача на глубину. Так, при торцовом шлифовании деталей с большим контактом с кругом выбирают глубину шлифования от 0,005 до 0,01 мм/ход и скорость стола 6—8 м/мин, а при преры­вистом шлифовании — глубина от 0,01 до 0,03 мм/ход и скорость стола 8—12 м/мин. С увеличением скорости стола нагрев, расход мощности и опасность возникновения прижога уменьшаются. При шлифовании жаропрочных сталей и сплавов, а также титанистых сталей v_K = 15н-25 м/сек, а поперечная подача 0,01—0,025 мм.

Вообще же скорость круга берут максимально допустимую прочностью круга и возможностью станка.

Исследование влияния параметров и характеристики круга на силы резания при торцовом шлифовании показало, что силы Р_у и Р_г растут пропорционально увеличению глубины шлифования, причем при шлифовании с охлаждением силы резания, как пра­вило, больше, чем при шлифовании без охлаждения. Силы резания при шлифовании кругами на бакелитовой связке значительно больше, чем при шлифовании на керамической связке; они также растут при увеличении твердости круга. При шлифовании кругами из карбида кремния чугуна силы резания меньше, чем при шлифо­вании стали кругами из электрокорунда, причем при шлифовании всухую они меньше, чем при шлифовании с охлаждением. С уве­личением режима сила Р_и возрастает больше, чем сила Р_г. От-

р

ношение = 2-нЗ и больше для кругов из карбида кремния и

"z

белого электрокорунда снижается по мере повышения вязкости электрокорунда и связки. При шлифовании периферией силы ре­зания значительно меньше, чем при торцовом шлифовании. Силы резания при торцовом шлифовании больше, чем при круглом на­ружном шлифовании, так как площадь контакта круга с де­талью значительно выше. Поэтому станки для плоского торцового шлифования имеют большую мощность.

Большой контакт между кругом и деталью порождает большую опасность возникновения прижога и трещин, являющихся основ­ными видами брака при торцовом шлифовании. Трещины, возни­кающие при шлифовании, обычно имеют глубину 0,01—0,02 мм от поверхности. Для предотвращения такого брака следует при­менять круги наименьшей твердости и максимальную интенсив­ность охлаждения и лишь в случае, если эти меры не предот­вратят появления трещин и прижога, снижать глубину шлифова­ния. Экономически целесообразнее иметь больший расход кругов, чем снижать глубину шлифования и, следовательно, производи­тельность,

Большинство дефектов торцового шлифования является резуль­татом завышенной твердости круга, плохого состояния направ­ляющих станка, неправильной установки деталей и завышенных режимов. При шлифовании направляющих станков периферией круга можно достичь шероховатость поверхности 3—5 мк, а при- торцовом шлифовании 15—20 мк. Шлифованные поверхности изна­шиваются медленнее, чем шабреные. В результате износа направ­ляющих отшлифованные поверхности часто имеют непараллель- ность и неплоскостность.

Для избежания завала кромок деталей следует снижать длину хода стола или увеличивать время выхаживания.