Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Инструментальное оснащение технологических процессов металлообрабо

..pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
10.02 Mб
Скачать

концентрация зерен алмазов или композитов в рабочем слое. В настоящее время применяются абразивные инструменты с 25-, 50-, 75-, 100-, 125- и 150 %-ной концентрацией.

 

 

Таблица 9 . 1 8

 

Структуры абразивного инструмента

 

 

 

Номер структуры

Область применения

Содержание

зерна, %

 

 

Плотная:

Профильное шлифование. Шлифова-

60…52

0; 1; 2; 3; 4

ние при больших, а также переменных

 

 

нагрузках. Отрезка, прорезка

 

Среднеплотная:

Круглое наружное шлифование, бесцен-

50…48

5;6

тровое шлифование, плоское шлифова-

 

 

ние периферией круга и заточка инст-

 

 

румента

 

Среднеплотная:

Плоское шлифование торцом круга,

46…44

7;8

внутреннее шлифование, заточка инст-

 

 

румента

 

Открытая: 9;10

Плоское шлифование, шлифование и

42…40

 

заточка инструментов

 

Высокопорис-

Резьбошлифование мелкозернистыми

38…36

тая: 11;12

кругами

 

 

 

 

За 100 %-ную концентрацию принимают содержание 0,878 г (4,4 карата) зерен алмазов или композитов в 1 см3 рабочего слоя, что составляет 25 % его объема. При маркировке абразивного инструмента его концентрация обозначается следующими цифровыми индексами: 25 %-ная концентрация маркируется цифрой

1, 50 %-ная – 2, 75 %-ная – 3, 100 %-ная – 4, 125 %-ная – 5, 150 %-ная – 6.

Выбор концентрации определяется экономическими соображениями. Эффективность работы с высокой концентрацией зависит от времени работы алмазных зерен и преждевременного их вырывания из связки. Когда время работы больше, инструменты с высокой концентрацией работают эффективнее инструмента с низкой концентрацией. В настоящее время наиболее распространенной является концентрация 100 %.

Рассмотренные характеристики абразивных инструментов включаются в маркировку, которая дополнительно содержит све-

241

дения: товарный знак предприятия-изготовителя, условное обозначение круга, окружная скорость круга, класс точности и класс неуравновешенности.

В соответствии с ГОСТ 24214-83 (в ред. 1996 г.) различают три класса точности кругов: АА, А и Б. Установлены предельные отклонения размеров кругов по классам точности для наружного диаметра D, посадочного диаметра Н и высоты Т круга.

По ГОСТ3060-86 установлено четыре класса неуравновешенности. Приведены диапазоны неуравновешенных масс кругов М (г) диаметром 250…1100 мм в зависимости от их высоты Н (мм):

Высота Н

Масса М

Высота Н

Масса М

до 13

5…45

75…100

20…325

13…25

10…85

100…125

25…295

25…50

15…250

125…150

30…250

30…75

15…225

Св. 150

35…260

Классы точности должны соответствовать классу его неуравновешенности:

Класс точности

АА

А

Б

Класс неуравновешенности

1

1, 2

1…3

Пример маркировки абразивного круга.

Круг типа 1 с размерами D =500 мм, Т= 50 мм и Н = 305 мм из белого электрокорунда марки 25А, зернистостью 63Н, степенью твердости С2, номером структуры 7, на керамической связке К1, с рабочей скоростью 35 м/с, классом точности А, классом неуравновешенности 1.

Маркировка этого абразивного круга будет выглядеть так:

1 500 × 50 × 305 24А 16Н С2 7 К1 35 м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83

Пример маркировки алмазного круга.

Круг типа 1А1 с размерами D=500 мм, Т= 50 мм, Х = 5 мм, Н = 305 мм, из алмазного шлифпорошка марки АС4, зернистостью 100/80, концентрацией 4, на бакелитовой связке В2-01, с обозначением типоразмера круга 2720-0139.

Маркировка этого алмазного круга будет выглядеть так:

1А1 500 × 50 × 5× 305

АС4 100/0 4 В2-01 2720-0139

ГОСТ 1616-90

 

242

Рекомендации по выбору абразивных кругов при различных видах шлифования сталей, твердых сплавов и других материалов, а также при хонинговании, резьбошлифовании приведены в табл. 9.19–9.23.

Таблица 9 . 1 9

Характеристика кругов при круглом наружном и внутреннем шлифовании

Обрабатываемый

 

Шероховатость

 

 

 

обработанной

Характеристика круга

материал

Вид обработки

поверхности

(группы резания)

 

 

 

 

Ra, мкм

 

 

 

 

 

 

Стали (Р01, Р10,

Предварительная

1,25…0,63

15 А40НСТ16К8

Чистовая

0,63…0,32

23

А25НС16К8

Р20, Р30, М10)

Окончательная

0,32…0,16

24 А12НСМ16К1

 

Нержавеющие

Предварительная

1,25

24А32НСМ16К8

сплавы (М20,

Чистовая

0,63…0,32

24 А25НСМ16К1

М30)

Окончательная

0,32…0,16

24

А16НМ36К5

Жаропрочные

Предварительная

1,25

25А25НСМ16К1

Чистовая

0,63…0,32

43

А16НМ26К8

сплавы (S01, S10)

Окончательная

0,32…0,16

45

А12НМ36К5

Титановые сплавы

Предварительная

1,25

63С25НСМ16К1

Чистовая

0,63…0,32

63

С16НМ37К5

(S30)

Окончательная

0,32…0,16

62

С12НМ37К5

 

Материалы высо-

Предварительная

1,25

24А32НСМ16К1

кой прочности

Чистовая

0,63…0,32

25 А25НМ16К

(Н01, Н10)

Окончательная

0,32…0,16

45

А12НМ36К6

Чугуны (К01,

Предварительная

1,25

14А32НСМ26К1

Чистовая

0,63…0,32

15

А16НСМ16К1

К10)

Окончательная

0,32…0,16

15

А12НС16К1

 

 

 

 

 

Таблица 9 . 2 0

Характеристика кругов при плоском шлифовании

 

 

 

 

 

 

Шерохова-

 

Обрабатываемый материал (группы резания)

тость обра-

 

 

 

 

 

ботанной

Стали (Р01)

 

Стали (Р10)

Стали (Р10)

Чугуны

поверхно-

 

(К01, К10)

 

 

 

 

сти Ra, мкм

 

 

 

 

 

 

Метод

шлифования: периферией круга

1,6…1,25

14А40НСМ27К

14А40НСМ17К

14А40НМ37К

53С40НСМ28К

1,25…0,63

14А25НСМ16К

14А25НСМ26К

24А25НСМ17К

53С25НСМ18К

243

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 9 . 2 0

 

 

 

 

 

 

 

Шерохова-

 

Обрабатываемый материал (группы резания)

тость обра-

 

 

 

 

 

 

 

ботанной

Стали (Р01)

Стали (Р10)

 

Стали (Р10)

Чугуны

поверхно-

 

(К01, К10)

 

 

 

 

 

 

сти Ra, мкм

 

 

 

 

 

 

 

0,63…0,32

14А16НС16К

14А16НСМ26К

24А20НСМ17К

53С16НС17К

0,32…0,16

14А16НС16К

14А16НСМ26К

24А16НСМ16К

53С16НС16К

 

 

Метод шлифования: торцом круга

 

1,6…1,25

14А40НСМ17Б

14А40НСМ17Б

14А40НМ27Б

53С40НСМ27Б

1,25…0,63

14А25НСМ26Б

14А25НСМ16Б

14А25НМ36Б

53С25НС17Б

0,63…0,32

14А25НСМ25Б

14А25НСМ15Б

14А25НМ36Б

53С25НС15Б

0,32…0,16

14А25НСМ25Б

14А25НСМ15Б

14А20НМ35Б

53С25НС15Б

Примечание. При обработке чугунов допускается электрокорунд

14А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9 . 2 1

 

Характеристика алмазных кругов

 

 

при шлифовании твердых сплавов

 

 

 

 

 

 

 

 

Шероховатость обра-

Вид обработки

 

 

Характеристика круга

ботанной поверхности

 

 

Ra, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

Круглое наружное шлифование

 

0,63…0,32

Предварительная

АС6200/160 (125/100) 4 М2-01(Б2-01)

0,32…0,16

Чистовая

 

 

АС6 63/50 (50/40) 4 Б2-01

0,16…0,04

Окончательная

 

 

АСМ40/28 (20/14) 4 Б2-01

 

 

 

Внутреннее

шлифование

 

1,25…0,63

Предварительная

 

АС6200/160 (125/100) 6 М2-01

0,63…0,32

Чистовая

 

 

АС6 63/50 (50/40) 4 М2-01

0,32…0,16

Окончательная

 

 

АСМ40/28 (20/14) 4 Б2-01

 

 

 

Плоское

шлифование

 

0,63…0,32

Предварительная

АС6200/160 (125/100) 4 М2-01(Б2-01)

0,32…0,16

Чистовая

 

 

АС6 63/50 (50/40) 4 Б2-01

0,16…0,08

Окончательная

 

 

АСМ40/28 (20/14) 4 Б2-01

0,08…0,04

Отделочная

 

 

АСМ14/10 (10/7) 2 К18-2

244

 

 

Таблица 9 . 2 2

Характеристика алмазных кругов при хонинговании

 

 

 

Шероховатость по-

Вид обработки

Характеристика круга

верхности Ra, мкм

 

 

Обрабатываемый материал: сталь незакаленная (Р01, Р10)

1,25…0,63

Предварительная

АС6200/160 (100/80) 4 М2-01

0,63…0,32

Получистовая

АС6 80/63 (50/40) 4 М2-01

0,32…0,16

Окончательная

АСМ40/28 (20/14) 4 М2-01(Б2-01)

Обрабатываемый материал: сталь закаленная (Н01, Н10, Н20)

1,25…0,63

Предварительная

АС6200/160 (100/80) 4 М2-01

0,63…0,16

Окончательная

АС6 63/50 (28/20) 4 М2-01(Б2-01)

 

Обрабатываемый материал: чугун (К01, К10)

2,50…1,25

Предварительная

АС6200/160 (100/80) 4 М2-01

1,25…0,63

Получистовая

АС6 80/63 (50/40) 4 М2-01

0,63…0,32

Окончательная

АСМ40/28 (20/14) 4 М2-01(Б2-01)

Обрабатываемый материал: чугун закаленный (К20, К30, Н30)

2,50…1,25

Предварительная

АС6250/200 (125/100) 4 М2-01

1,25…0,63

Получистовая

АС6 100/80 (50/40) 4 М2-01

0,63…0,16

Окончательная

АСМ40/28 (20/14) 4 М2-01(Б2-01

9.5. Рекомендации по выбору режимов резания при абразивной обработке

9.5.1. Круглое наружное шлифование

К элементам режима резания при круглом наружном шлифовании методом продольной подачи (см. рис. 9.1) относятся:

скорость вращения шлифовального круга V кр, м/с;

скорость вращения заготовки V д, м/мин;

скорость возвратно-поступательного перемещения стола VS, м/мин;

продольная Sпр (мм/мин) и поперечная Sп (мм/дв.ход) подачи.

После определения вида шлифования чистового (требуемая точность 7 8 квалитет, Ra = 0,16…0,32 мкм) или предварительного (большие значения точности и шероховатости) назначить припуск под обработку (табл. 9.24).

Последовательность назначения режимов резания.

1. Скорость вращения шлифовального круга определить по формуле

V

=

πDkp nkp

,

 

кр

 

6 104

245

где D крдиаметр круга, мм, и n крчастота вращения шлифовального круга, об/мин выбираются по паспортным данным стана.

Таблица 9 . 2 3

Характеристика кругов при резьбошлифовании

Шаг резьбы

 

Обрабатываемый материал (группы резания)

 

Стали (Р01, Р10, Р20)

 

Стали (Р30)

 

 

 

 

 

Многониточное резьбошлифование

 

 

0,5…0,75

24АМ20С16 К18-2

 

24А (63С) М20С27 К18-2

0,75…1,0

24АМ28С16 К18-2

 

24А (63С) М28С27 К18-2

1,0…1,25

24АМ28СМ16 К18-2

 

24А (63С) М28С17 К18-2

1,5…1,75

24АМ20СМ16 К18-2

 

24А (63С) М40С17 К18-2

1,5…2,0

24

АМ40СМ16 К18-2

 

24А (63С) М40СМ27 К18-2

2,0…2,5

24

А5НСМ16 К18-2

 

24А (63С) 5НСМ17 К18-2

2,5…3,0

24

А5НСМ16 К18-2

 

24А (63С) 5НСМ27 К18-2

4,0…6,0

24

А5НСМ16 К18-2

 

24А (63С) 5НСМ27 К18-2

 

 

Шлифование однониточным кругом

 

 

Шаг резьбы

Предварительное

 

Окончательное

 

За одну операцию

0,25…0,5

24А (63С) М28СТ26К

 

24А М20СТ26К

63СМ28СТ26 Б2-01

 

 

 

63СМ20СТ3(Т1)6К

 

 

0,5…0,75

24А М28С2(СТ1)6К

 

24А М28СТ26К

24А М20Т27 Б2-01

 

 

 

 

63СМ40Т16К

 

 

0,75…1,0

24А М20С2(СТ1)6К

 

24АМ28СТ16К

24А М28Т27 Б2-01

 

63СМ28С2(СТ1)6К

 

 

 

 

 

1,0…1,5

63

С6НС16К

63СМ40С2(СТ1)6К

24А М40Т17 Б2-01

1,5…2,0

 

 

 

 

 

24

А5НСТ37 Б2-01

2,5…3,0

 

 

 

24

А10НСТ37 Б2-01

4,0…6,0

 

 

 

 

 

24

А8НСМ17 Б2-01

Сопоставить расчетную величину Vкр с допустимой скоростью вращения шлифовального круга:

Vкр Vдоп .

Если это неравенство не обеспечивается, выбрать шлифовальный круг меньшего диаметра при сохранении диаметра посадочного отверстия 203 мм.

2. Скорость вращения заготовки Vд назначается по табл. 9.25.

Частота вращения детали nд

=

1000 VД

, 1/мин. Полученное

 

 

 

π D

значение округлить дл целого числа и сопоставить с технической характеристикой станка.

246

Таблица 9 . 2 4

Значения припусков на диаметр при круглом наружном шлифовании, мм

Диаметр шлифуемой

 

Длина шлифования, мм

 

поверхности D, мм

до 100

св. 100…400

 

св. 400

 

Предварительное

шлифование

 

 

10…18

0,25…0,30

0,30…0,40

 

Св. 18…30

0,25…0,30

0,30…0,45

0,35…0,50

Св. 30…50

0,35…0,50

0,40…0,55

0,45…0,55

Св. 50…120

0,40…0,50

0,45…0,60

0,60…0,65

 

Окончательное

шлифование

 

10…18

0,30…0,35

0,35…0,40

0,40…0,50

Св. 18…30

0,35…0,40

0,40…0,45

0,45…0,55

Св. 30…50

0,40…0,45

0,45…0,50

0,55…0,60

Св. 50…120

0,50…0,55

0,55…0,60

0,75…0,80

 

 

 

Таблица 9 . 2 5

 

Скорость вращения заготовки

 

 

 

 

 

 

 

Обрабатываемый ма-

 

Скорость вращения за-

 

Диаметр заготовки

териал (группы реза-

Вид шлифования

 

ния)

 

готовки Vд, м/мин

 

Dд, мм

 

 

 

 

 

 

10…25

 

10…30

 

Предварительное

 

 

 

Стали (Р01, Р10,

25…64

 

40…160

 

65…100

 

160…400

Р20, Р30, М10,

 

 

 

15…30

 

10…30

М20, Н01,Н10)

 

 

Окончательное

30…75

 

40…160

 

 

75…110

 

160…400

 

 

9…20

 

10…30

Жаропрочные, ти-

Предварительное

20…53

 

40…160

тановые стали и

 

55…88

 

160…400

сплавы (S01, S10,

 

15…37

 

10…30

S20, S30)

Окончательное

37…79

 

40…160

 

 

79…120

 

160…400

 

 

 

 

3. Скорость

возвратно-поступательного перемещения стола

станка VS зависит от ширины шлифовального круга В и частоты вращения детали nд.

Подача на один оборот детали назначается в долях ширины шлифовального круга:

So = Sд·В, мм/об,

247

где Sд долевая подача: безразмерный коэффициент, зависящий от диаметра детали D и вида шлифования.

Диаметр заготовки D до 20 мм при предварительном шлифовании Sд = 0,3…0,5, при чистовом шлифовании Sд = 0,2…0,4.

Диаметр заготовки D свыше 20 мм при предварительном шлифовании Sд = 0,7…0,85, при чистовом Sд = 0,2…0,4.

Продольная подача стола станка определяется по формуле

Sпр = Sд·В·nд, мм/мин.

Тогда скорость возвратно-поступательного перемещения стола станка определяется по формуле

VS = Sпр/1000, м/мин.

Полученное значение округлить дл целого числа и сопоставить с технической характеристикой станка и уточнить величину продольной подачи Sпр.

4. Значения поперечной подачи Sп при шлифовании заготовок методом продольной подачи при круглом наружном шлифовании (табл. 9.26) выбираются в зависимости от вида шлифования (предварительного или чистового) и обрабатываемого материала.

Таблица 9 . 2 6

Значения поперечной подачи при круглом наружном шлифовании

Обрабатываемый материал

Вид шлифования

Sп, мм/дв.ход

(группы резания)

 

 

Стали (Р01, Р10, Р20, Р30,

Предварительное

0,02…0,05

М10, М20)

Чистовое

0,01…0,02

Стали (Р30, Н01, Н10, Н20)

Предварительное

0,02…0,05

Чистовое

0,005…0,01

 

Жаропрочные, титановые

Предварительное

0,01…0,03

стали и сплавы (S01, S10,

 

 

Окончательное

0,005…0,01

S20, S30)

5. Рассчитать величину машинного времени по формуле

Tм = Lpx i K , мин,

Sпр

где Lрх величина рабочего хода стола, Lрх = 2[l + (0,2…0,4) В]; l — длина шлифуемой поверхности, мм; i число проходов,

248

i = z/2 Sп; K — коэффициент шлифования, который учитывает затраты времени на «выхаживание» продолжение процесса шлифования при выключенной поперечной подаче. Это необходимо для исправления погрешностей формы и снижения шероховатости обработанной поверхности.

При предварительном шлифовании K = 1,1; при чистовом

K = 1,4.

К элементам режима резания при круглом наружном шлифовании методом радиальной подачи относятся (см. рис. 9.2):

скорость вращения шлифовального круга Vкр, м/с;

скорость вращения заготовки Vд, м/мин;

скорость радиальной подачи Vвр, мм/мин; Последовательность назначения скорости вращения шлифо-

вального круга и заготовки при круглом наружном шлифовании методом радиальной подачи аналогична последовательности назначения при шлифовании методом продольной подачи.

Величина скорости радиальной подачи (скорость врезания) Vвр назначается в зависимости от вида шлифования и обрабатываемого материала (табл. 9.27).

 

 

 

Таблица 9 . 2 7

Скорость радиальной подачи при шлифовании

методом радиальной подачи

 

 

 

 

 

 

 

Обрабатываемый материал

Вид шлифования

Vд, м/мин

 

Vвр, мм/мин

(группы резания)

 

 

 

 

 

Стали (Р01, Р10, Р20,

Предварительное

12…15

 

0,5…2,0

Р30, М10, М20)

Чистовое

12…15

 

0,2…1,0

Стали (Р30, Н01, Н10,

Предварительное

10…20

 

0,5…2,0

Н20)

Чистовое

10…20

 

0,4…1,0

Жаропрочные, титано-

Предварительное

5…10

 

0,05…0,15

вые стали и сплавы

 

 

 

 

Окончательное

5…10

 

0,02…0,05

(S01, S10, S20, S30)

 

 

 

 

 

 

9.5.2. Внутреннее шлифование

Последовательность назначения припуска, скорости вращения шлифовального круга и заготовки при внутреннем шлифовании (см. рис. 9.3) аналогична последовательности назначения этих элементов при круглом наружном шлифовании.

В табл. 9.28 приведены значения режимов резания при шлифовании заготовок на внутришлифовальных станках.

249

 

 

 

 

 

 

Таблица 9 . 2 8

Режимы резания при внутреннем шлифовании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр от-

 

Обрабатываемый материал (группа резания)

 

 

 

Сталь закаленная (Р30, Н01, Н10, Н20)

 

верстия, мм,

Vд, м/мин

 

Величина поперечной подачи (мм/дв.ход)

 

не >

 

 

 

при продольной подаче, м/мин

 

 

 

3

 

5

7

9

12

 

15

16

10

0,002

 

0,0015

0,001

 

 

 

 

 

15

0,0015

 

0,001

 

 

 

 

 

20

12

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

15

0,0025

 

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

 

18

0,002

 

0,0015

0,001

 

 

 

 

32

15

0,0035

 

0,003

0,0025

0,002

0,0015

 

0,001

 

18

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

22

0,0025

 

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

50

15

0,0035

 

0,003

0,0025

0,002

0,0015

 

0,001

 

20

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

25

0,0025

 

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

18

0,004

 

0,0035

0,003

0,0025

0,002

 

0,0015

 

22

0,0035

 

0,003

0,0025

0,002

0,0015

 

0,001

 

25

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

18

0,0045

 

0,004

0,0035

0,003

0,0025

 

0,002

 

25

0,004

 

0,0035

0,003

0,0025

0,002

 

0,0015

 

32

0,0035

 

0,003

0,0025

0,002

0,0015

 

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

20

0,0055

 

0,005

0,0045

0,004

0,0035

 

0,003

 

25

0,005

 

0,0045

0,004

0,0035

0,003

 

0,0025

 

28

0,0045

 

0,004

0,0035

0,003

0,0025

 

0,002

 

32

0,004

 

0,0035

0,003

0,0025

0,002

 

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

20

0,006

 

0,0055

0,005

0,004

0,003

 

0,001

 

25

0,0055

 

0,005

0,004

0,003

0,002

 

 

 

30

0,005

 

0,0045

0,003

0,002

0,001

 

 

 

35

0,0045

 

0,004

0,002

0,001

 

 

 

Диаметр от-

 

 

Обрабатываемый материал (группа резания)

V д, м/мин

 

 

 

Чугун (К01, К10)

 

 

 

верстия, мм,

 

 

 

 

 

 

 

 

Продольная подача, м/мин

 

не >

 

 

 

 

 

3

 

5

7

9

12

 

15

 

 

 

 

16

10

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

15

0,0025

 

0,002

0,0015

0,001

 

 

 

20

12

0,004

 

0,0035

0,003

0,0025

0,002

 

0,0015

 

15

0,0035

 

0,003

0,0025

0,002

0,0015

 

0,001

 

18

0,003

 

0,0025

0,002

0,0015

0,001

 

 

250