У алмазных, эльборовых инструментов содержание абразивной фазовой составляющей задается относительной процентной концентрацией. В настоящее время в промышленности применяют алмазные и эльборовые инструменты с концентрацией 25, 50, 100, 150 %. Но под 100 %-ной концентрацией алмаза или эльбора понимают 25 % объема абразивной составляющей, остальные 75 % – связка, поры, наполнители. При 150 %-ной концентрации 37,5 % зерен алмазов или эльбора и т. д.
Абразивные инструменты плотной структуры применяются для снятия очень небольшого припуска (малое число пор). Инструменты с плотными (0 –3) структурами используют для доводки, прецизионного шлифования.
Основные операции предварительного и окончательного шлифования производят инструментами средних (5, 6, 7, 8) структур. С повышением номера структуры расстояние между зернами увеличивается, лучше отводится стружка, СОТС легче проникает в зону резания, можно работать с несколько повышенными режимами резания. Но инструменты с более открытой структурой обладают меньшей прочностью и быстрее теряют форму профиля. Все чаще и чаще, особенно для врезного шлифования заготовок ответственных деталей, применяют высокопористые круги. Внешне эти круги напоминают губку, они имеют большие по размеру поры. Поры по размерам превосходят зерна, которые соединены тонкими мостиками связки. Поры больших размеров получают благодаря специальной технологии изготовления кругов путем выгорания при термической обработке различных добавок (пластмассы, бисер сополимера, опилки, уголь и др.).
Связка инструментов. Абразивные зерна в теле инструмента должны быть связаны между собой, если этот инструмент представляет собой круг, брусок, сегмент и т. п. Связующий материал или совокупность нескольких связующих, удерживающих абразивные зерна в теле инструмента, называют связкой.
|
|
|
Маркировка алмазных и эльборовых кругов несколько отличается от маркировки абразивных. После обозначения геометрических размеров круга следует его характеристика, например АС4 100/80 150 Ml5, где АС4 – материал зерен (алмаз синтетический); 100/80 – интервал зернистости, мкм; 150 – 150 %-ная условная концентрация алмазов (за 100 %-ную концентрацию принимают четверть объема алмазоносного слоя, т. е. 25 % алмазов в 1 см3 алмазоносного слоя); М15 – материал связки (М – металлическая).
Изнашивание и стойкость кругов. Шлифование, как и любой процесс механической обработки, сопровождается интенсивным изнашиванием шлифовального круга. Изнашивание проявляется не только в затуплении режущих кромок, но и в выкрашивании зерен, заполнении пор продуктами шлифования («засаливание») и в износе наиболее нагруженных частей режущей поверхности круга. Изношенный круг частично теряет свою режущую способность, ухудшая качественные показатели обработанной поверхности: точность, шероховатость, микротвердость и др.
Выполнение работы.
3.5.1.Цель работы.
Научиться выбирать шлифовальные круги в зависимости от материала детали и требований, предъявляемых к ней, изучить шлифовальный станок.
3.5.2.Задание по работе.
Изучить шлифовальный станок. По полученному заданию выбрать схему шлифования и круг. Ознакомиться с работой станка.
|
|
|
3.5.3.Ход работы.
Начертить схему обработки детали на шлифовальном станке, указав стрелками движение резания, движение подачи и вспомогательного движения.
Выбрать станок для шлифования заданной детали по техническим характеристикам станка [1].
Выбрать тип круга по области применения (табл. П3.1.1).
Основные размеры круга принимаются по техническим характеристикам станка [1].
Выбрать примерную характеристику круга в зависимости от материала детали и ее шероховатости (табл. П3.1.2).
В выбранной примерной характеристике отсутствуют ряд параметров круга, предусмотренных стандартом, поэтому ее необходимо дополнить.
Все параметры, входящие в характеристику круга необходимо
расшифровать, указав:
а) абразивный материал – условное обозначение и область применения (табл. П3.1.3), получение абразивного материала, микротвердость, теплоустойчивость (табл. П3.1.4);
б) зернистость инструмента. Уточняется в зависимости от условий обработки (табл.П3.1.5), обозначается по ГОСТ 3647 – 80. Уточняется размер зерна основной фракции и выбирается индекс обозначения содержания зерна в основной фракции (процент). В зависимости от выбранного по условиям обработки процентного содержания основной фракции, номер зернистости в полной характеристике круга дополняется буквенным индексом – В, П, Н, Д;
в) твердость инструмента – параметр, характеризующий способность инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента в пределах установленных норм (табл. П3.1.6);
|
|
|
г) структура абразивного инструмента в примерной характеристике
не приведена, поэтому в соответствии с требованиями ГОСТ 2424 – 83 ее необходимо выбрать по таблице П3.1.7 и привести к полной характеристике. Номер структуры обозначает соотношение объемов шлифовального материала, связки и пор в абразивном инструменте;
д) связка абразивного круга в примерной характеристике не указана, поэтому для полной характеристики ее необходимо выбрать по табл.П3.1.8 в соответствии с примерной характеристикой предназначена для закрепления абразивных зерен и наполнителя и является веществом или совокупностью веществ;
е) в полной характеристике абразивного круга указывается окружная скорость круга. Скорость ограничивается прочностью инструмента, принимается по табл.П3.1.8;
ж) класс точности инструмента. В зависимости от требований к зерновому составу, предельных отклонениям поверхностей, их взаимному расположению, наличию сколов, трещин и раковин абразивные круги выпускаются трех классов точности: АА, А и Б. В зависимости от требуемого класса точности необходимо учитывать, что для кругов класса Б используют шлифовальные материалы со всеми индексами – В, П, Н, Д; для кругов класса точности А – только с индексами В, П, Н; для кругов класса точности АА – только с индексами В и П. Номинальные размеры инструмента и их предельные отклонения указаны в ГОСТ 2424 – 84 [5].
з) класс неуравновешенности инструмента. Во многом определяет производительность обработки, качество поверхности детали, стойкость шлифовального круга – один из показателей качества круга.
Согласно ГОСТ 3060 – К установлены четыре класса неуравновешенности кругов, обозначаемые цифрами 1, 2, 3 и 4.
Для кругов класса АА класс неуравновешенности должен быть первым, для кругов класса А – первым или вторым, для кругов точности Б – первым, вторым или третьим. Цифра класса неуравновешенности указывается в полной характеристике.
и) все выбранные параметры составляют полную характеристику абразивного круга.
к) По таблицам [1] или П3.1.9 определяются режимы резания.
л) По полученным данным изображают эскиз круга с предельными отклонениями (табл. П3.1.9)
Пример:
ПП 100 × 50 × 20 24А 10П С2 7 К5 35 м/с А 1кл. ГОСТ 2424 - 83
|
|
|
| Ø20+0,2 |
| Ø100 ± 2,0 |
| Рис. 3.10 |
Круг шлифовальный: тип ПП, D = 100, Н =50, d = 20, белого электрокорунда марки 24А, зернистости 10П, степень твердости С2, структура 7, связка керамическая К5, рабочая скорость 35 м/с, класс точности А, класс неуравновешенности 1.
3.5.4.Отчетность по работе.
Отчет выполняется на бланке.
Приложение 3.1
Таблица П3.1.1
Применение основных типов абразивных кругов [1, 2]
| Вид круга | Тип | Область применения |
| Плоский прямого профиля | ПП | Круглое наружное при D < 1000 мм. Внутреннее при D £ 150 мм. Бесцентровое при D £ 600мм. Плоское периферией круга. Заточка инструментов, резьбо-, шлице- и зубошлифование. |
| Плоский с выточкой | ПВ | Круглое внутреннее цилиндрическое шлифование шейки и торца при внутреннем шлифовании. |
| Плоский с конической выточкой | ПВК | Круглое шлифование шейки и торца вала. |
| Плоский с двухсторонней конической выточкой | ПВДК | |
| Плоский с двусторонней выточкой | ПВД | Круглое, плоское шлифование. Ведущий круг для бесцентрового шлифования. |
| Плоский с запрессованными крепежными элементами | ПН | Обдирочное шлифование. |
| Плоский с двусторонним коническим профилем | 2П | Заточка многолезвийных инструментов, шлифование зубьев шестерен, резьбошлифование |
| Плоский с коническим профилем | 3П | |
| Кольцо | К | Плоское шлифование |
| Чашечный цилиндрический | ЧЦ | Заточка инструмента, плоское шлифование направляющих станин станков |
| Чашечный конический | ЧК | |
| Тарельчатый | Т | Заточка и доводка передних граней зубьев фрез, заточка червячных фрез |
Рис.3.11. Форма сечений шлифовальных кругов по ГОСТ 2424 – 83:
а – с прямым профилем (ПП); б – с двусторонним коническим профилем (2П); в – с коническим профилем (ЗП); г – с выточкой (ПВ); д – с конической выточкой (ПВК); е – с двусторонней выточкой (ПВД); ж – с двусторонней конической выточкой (ПВДК); з – специальный (ПН); и – кольцевой (К); к – чашечный цилиндрический (ЧЦ); л – чашечный конический (ЧК); м – тарельчатый (Т); н – с двусторонней выточкой и ступицей (ПВДС).
