АБРАЗИВНО-АЛМАЗНАЯ ОБРАБОТКА > Алмазная обработка - справочник > Алмазные инструменты

АЛМАЗНАЯ ПРАВКА

Алмазная правка производится, как правило, при автомати­ческом шлифовании и шлифовании деталей с точностью 1-го класса и чистотой поверхности выше 8-го класса, при внутреннем шлифовании длинных отверстий малых диаметров, при профильном и фасонном шлифовании с допуском 20 мк и точнее и в некоторых других.

С увеличением добычи алмазов применение их для правки будет расширяться, особенно если учесть, что после правки ал­мазами в резании участвуют в 2 раза больше зерен и расход круга

на правку уменьшается в 3 раза, а коэффициент полезного ис­пользования круга повышается минимум на 20—30%.

Для алмазной правки применяют алмазные карандаши, алмаз­ные ролики диаметром 75 и 95 мм разной ширины (рис. 46) и цельные алмазы, закрепленные в специальные оправки (рис. 47) пайкой и зачеканкой и реже механически. Недостатком зачеканки

является возможность поврежде­ния алмаза, а недостатком пайки — нагрев алмаза до высокой темпе­ратуры 950—1000° С, требуемой для расплавления обычно латун­ного припоя, что может вызвать графитизацию его поверхности и снизить его износостойкость. На автозаводе им. Лихачева в связи с этим для припайки алмазов при­меняют низкотемпературный цин­ковый припой, состоящий из 80% Zn, 10% А1 и 10% Си.

В зависимости от диаметра, толщины, характеристики и назна­чения кругов обычно применяют алмазы величиной от 0,2 до 2 карат. Для правки кругов диаметром до 200 мм применяют алмазы в оправах весом 0,2—0,25 карата, диаметром 250—300 мм весом 0,3—0,4 карата, диаметром 400—500 мм весом 0,5—0,7 ка­рата, диаметром 600—750 мм весом 0,8—1 карат и крупнее.

Чтобы получить круг с фасонным профилем, например, при резьбошлифовании, берут алмазы весом от 0,1 до 0,5 карата, а для правки кругов больших диаметров и ширины (например, 900X X 100 мм) - - алмазы в 1—2 карата. Алмазы анизотропны, поэ­тому при вставке в оправку их следует ориентировать в таком направлении, которое обеспечит лучшее сопротивление изгибу. Допускаемый износ алмаза в одной оправе до 40 "6 своего перво­начального размера, после чего его переставляют в другую оправу для правки кругов менышгх диаметров. При образовании на алмазе 156

площадки износа размером 0,5—1 мм² его следует повернуть во­круг оси на 30—40 '. В результате нескольких поворотов на алмазе образуется пирамидальная вершина, которой в дальнейшем н сле­дует производить правку. Чем острее алмаз, тем меньше абразивных зерен будет раздавлено при правке и больше стойкость круга; чем больше угол при вершине алмаза, тем меньше шероховатость поверхности круга.

В алмазных роликах алмазы одинаковых размеров равномерно распределены по поверхности, что обеспечивает возможность сня­тия слоя такой же толщины, как и алмазами в оправах. В процессе правки ролик вращается в направлении, противоположном вра­щению круга, получая движение от двигателя малой мощности.

с                               ц                                н

Алмазные ролики имеют во много раз более высокую износостой­кость и потому применяются при правке кругов, используемых для шлифования: однотипных деталей, шатунных шеек коленчатых валов и т. д.

Алмазные карандаши изготовляют на металлической (вольфра­мовой) связке из осколков алмазов весом 0,3—0,003 карата по ГОСТу 607—63 типов Ц, С и Н (рис. 48), отличающихся располо­жением алмазных осколков. В каждом карандаше находится от 0,5 до 2 каратов алмазов, в зависимости от их типа и размера. Лучшая правка достигается карандашами, содержащими 50—150 алмазов в одном карате.

При наружном круглом и бесцентровом шлифовании для правки применяют карандаши типов С1—С5 и Ц2—Ц6, при внутреннем шлифовании — карандаши Ц1—Ц4 и С2, при плоском шлифова­нии периферией круга — карандаши Ц4—Ц5 и С2 и при шлифо­вании торцом — карандаши Ц2—ЦЗ и Н7. Для кругов из карбида кремния выбирают карандаши с более крупными алмазами.

Кроме того, для правки резьбошлифовальных кругов исполь­зуют закрепленные в стальные оправки (иглы) алмазы весом 0,1—0,25 карата, а для правки многониточных резьбошлифо­вальных кругов — алмазные резцы, которые обеспечивают луч­шее и более точное профилирование круга и снижают трудоемкость этой операции в несколько раз по сравнению с правкой стальными роликами.

Однониточные резьбошлифовальные круги правят так, чтобы алмаз имел направление по подаче (рис. 49).

При правке кругов на круглошлифовальном станке алмазы и алмазные карандаши закрепляют на задней бабке станка и рабо­тают с заданными поперечной и продольной подачами, а шлифо­вальный круг вращается с рабочей скоростью. Для улучшения качества правки, уменьшения износа и опасности подхватывания их кругом алмазы и карандаши устанавливают под углом 10—15° к режущему кругу и иногда на

• 1,5 мм ниже оси круга (рис. 50).

В результате правки на рабочей поверхности круга создается винтовой профиль с шагом

ММІоб,

где s — подача в ммімин,

п_к — число оборотов круга в минуту. Увеличивать или уменьшать скорость круга при правке не рекомендуется во избежание изменения формы круга и его деформаций. Следует учесть, что уменьшение скорости v_K вызывает большее вырывание зерен, особенно при правке другими видами правящих инструментов.

Правка производится с обильным охлаждением, которое должно включаться до начала правки, во избежание резкого охлаждения и растрескивания алмаза.

Класс чистоты поверхности шлифованных деталей определяется не только зернистостью круга, но и неровностями, которые обра­зуются на поверхности круга   .

в процессе его правки в зави­симости от шага правки.

Правка круга алмазом при большой продольной и попе­речной подачах приводит к глубоким неровностям шли­фованной поверхности. Чем меньше подача, тем меньше шаг правки и меньше неров­ности на поверхности круга и детали.

При правке круга алмаз­ным инструментом круг испы­тывает значительно меньшее давление, чем при безалмазной правке. Кроме того, уменьшение продольной подачи создает большее число встреч круга с алмазом. Эти факторы и обеспечивают более точно выправленную поверхность круга с меньшей степенью разновы- сотности зерен. Даже при шлифовании кругами зернистостью № 40—25, если они подвергнуты точной правке, можно получить детали 1-го класса точности с чистотой 10—12-го класса. Такие 158

показатели достигаются не на всех станках. Для их получения необходимо тщательно отбалансировать круг, проверить и, если требуется, отремонтировать станок, проверить исправность узла продольной подачи.

Обычно правка алмазными инструментами при круглом наруж­ном окончательном шлифовании производится с поперечной пода­чей 0,015—0,04 мм и продольной подачей 0,1—0,3 мм!об круга. Для мелкозернистых кругов глубина правки за проход берется 0,005—0,01 мм, при этом максимальная продольная подача берется не более 0,5 размера зерна круга в поперечнике на оборот. Правка должна вестись с обильным охлаждением, особенно в тех случаях, когда ее нельзя производить с пониженной до 15— 20 м!сек скоростью круга. При алмазной правке электрокорундо- вых кругов возникают силы 5—10 кГ, достаточные для скалыва­ния частиц с зерен круга и образования режущих поверхностей. Исследование микростереоснимков показало, что режущие по­верхности зерен расположены под разными углами, расположен­ными на неодинаковой высоте от поверхности. При правке кругов из карбида кремния силы резания почти в 3 раза больше, что объясняется более высокой твердостью карбида кремния.

Алмазы весьма чувствительны к ударной нагрузке, которая в процессе правки кругов возрастает пропорционально величине

ftiy 2

-_tj- . Поэтому во избежание разрушения алмаза и ухудшения

качества правки указанные выше режимы увеличивать не реко­мендуется, а алмазный инструмент необходимо прочно закреплять на станке, иначе поверхность отшлифованной детали будет неудо­влетворительной. Такое же качество поверхности со следами дро­жания получается и при шлифовании плохо отбалансированными или очень твердыми кругами, особенно при неудовлетворительно отшлифованных центрах и центровых отверстиях, при большом зазоре в подшипниках шпинделя бабки круга и вследствие дру­гих причин, вызывающих дрожание. Поэтому при анализе причин плохого качества отшлифованной поверхности надо учитывать и эти обстоятельства. При правильно проведенной алмазной правке расход шлифовальных кругов значительно снижается и повы­шается качество поверхности и точность шлифуемых деталей. Так, на Московском заводе малолитражных автомобилей после автоматической правки кругов алмазным карандашом вместо правки карбидом кремния расход кругов снизился в 3,5 раза. При ручной правке алмазным карандашом расход кругов сни­жается на 50% и более в результате уменьшения снимаемого при правке слоя абразива.

После алмазной правки в резании принимает непосредствен­ное участие около 20% зерен, а после безалмазной — только 10%, вследствие чего производительность и стойкость круга возра­стают.