книги / Финишная обработка лепестковыми кругами
..pdf13 . Значения коэффициентов d<). |
^ |
|
|||
при внутреннем полировании ЛКП диаметром 60 мм |
|
||||
Коэффи |
Значения коэффициентов для расчета |
параметра |
|
||
циенты |
|
|
|
5m |
|
|
Ra |
|
Rmax |
tm |
|
|
При |
обработке стали |
45 (HRC 52 - |
5 4) |
|
|
|
|
Э |
|
|
" . |
0,11 |
0 .2 5 |
0 ,6 5 |
84 |
74 |
|
|
|
|
|
|
*х |
0 ,5 8 |
0 ,6 3 |
0 ,5 7 |
0 .1 |
— |
~ 0 ,4 9 |
|
|
|
|
|
|
-0 ,5 1 |
- 0 ,4 5 |
0 ,4 1 |
— |
|
"з |
1,15 |
1,76 |
1,59 |
0 ,3 4 |
- 0 . 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При обработке чугуна СЧ20 |
|
|
|
"о |
0 ,0 9 |
0 ,2 9 |
0 ,8 5 |
157 |
66 |
|
|
|
|
|
|
|
0 ,3 4 |
0,41 |
0 ,4 2 |
0 .1 5 6 |
— |
*2 |
- 0 . 2 |
- 0 ,2 3 |
- 0 ,2 1 |
- 0 ,5 9 |
— |
|
|
|
|
|
|
"з |
1,19 |
1,22 |
1,04 |
0 ,5 1 |
- 0 .1 3 |
|
|
|
|
|
|
Значения коэффициентов для расчета параметра Ra |
|
|
|
при обработке |
материалов |
|
|
Сталь 45 |
Л62 |
АЛ4 |
|
нормализованная |
|
|
"о |
0 ,1 6 |
0 .0 4 |
0 .1 2 |
|
|
|
|
|
0 .5 |
0 .4 6 |
0„37 |
rf2 |
- 0 ,5 5 |
0 .5 2 |
0 .3 2 |
|
|
|
|
rf3 |
1.51 |
0 ,7 8 |
0 .6 |
|
|
|
92
частоте вращения стола 2 5 ...3 0 мин |
достигаются параметры |
шерохо |
||||
ватости Ra - 0,63; 0,32; 0,16 мкм |
при |
продолжительности |
полирова |
|||
ния соответственно |
30, 4 5 ...6 0 , |
120 |
с. Обработанные |
до |
Ra |
= |
= 0,32 мкм поверхности крышек подвергаются хромированию, |
после |
ко |
||||
торого значение Ra возрастает до |
0,63 |
мкм. Повторное полирование |
||||
позволяет за 15 ...20 |
с уменьшить Ra до |
0 ,0 8 ...0 ,3 2 мкм. |
|
|
|
В результате внедрения полирования крышек лепестковыми кругами
производительность обработки |
возросла |
в 8 ...1 0 раз. |
При полирова |
|||
нии под хромирование она |
составляет 4 50 ...500 |
ш т/ч , |
а |
при полиро |
||
вании после хромирования |
- |
650 ...700 |
ш т/ч . |
Снизились |
затраты на |
абразивные и вспомогательные материалы, а стойкость круге» на операции составила 8 0 ... 100 тыс. заготовок.
В табл. 15 приведены оптимальные режимы полирования ряда материалов ЛКТ диаметром 150, 300 и 500 мм.
/5 . Оптимальные режимы обработки при плоском полировании ЛКТ
Марка |
Требуемые пара |
Зернис |
V . |
д (мм) |
кругов |
С |
||
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
материала |
метры |
шерохова |
тость |
м/с |
диаметром, мм1 |
|
||
заготовки |
тости |
поверх |
лепест |
|
|
|
|
|
|
ности |
Ra, мкм |
ков |
|
150 |
300 |
500 |
|
Сталь 45 |
0 ,0 4 |
- |
« |
14А4 |
|
0 .4 |
0 .8 |
1 .7 |
0 .0 8 |
|
|||||||
(HRC |
0 ,0 8 |
- |
0 ,1 6 |
14А4 |
40 |
0 .5 |
0 . 8 |
2 |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 2 ... 5 4 ) : |
0 ,1 6 |
- |
0 ,3 2 |
14А8 |
|
0 .5 |
0 .9 |
2 .5 |
сталь 45, |
|
|
|
|
|
|
|
|
иормалиэо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ванная: СЧ20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л62 |
0 ,0 8 |
- |
0 ,1 6 |
14А4 |
|
0 .3 |
0 .6 |
1 .3 |
0 .1 6 |
- |
0 ,3 2 |
14А4 |
|
0 .4 |
0 .7 |
1 .5 |
|
|
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
14А8 |
|
0 .4 |
0 . 8 |
1 .8 |
АЛ4 |
0 ,1 6 |
- |
0 ,3 2 |
14А4 |
35 |
9 .3 |
0 .6 |
1 .2 |
0 .3 2 |
- |
0 ,6 3 |
14А4 |
|
0 .4 |
0 .7 |
1 .5 |
*
Лепестки импрегннромны твердым смазочным материалом.
94
Полирование периферией круга осуществляется на серийных плоско
шлифовальных станках. Поверхность контакта круга с заготовкой
меньше, чем при полировании торцом круга, ниже уровень тепловыде
ления и ниж е производительность обработки. Область применения -
полирование плоских поверхностей в тех случаях, когда отсутствуют
условия |
д л я обработки торцом |
круга; обработка профильных поверх |
ностей; |
обработка тонкостенных |
заготовок, обработка трудношлифуе- |
мых материалов. |
|
К числу трудношлифуемых материалов относится жаропрочная сталь
12Х18Н9Т. Плохая шлифуемость этой стали обусловлена ее высокой прочностью и вязкостью при высоких температурах, возникающих в
зоне резания. Изнашивание шлифовальных кругов, лент и других абра зивных инструментов при обработке стали 12Х18Н9Т характеризуется истиранием абразивных зерен и интенсивными адгезионными процессами
взоне резания.
Вотличие от шлифовальных кругов и лент лепестковые круги при обработке стали 12Х18Н9Т устойчиво самозатачиваются. Их успешному применению способствует низкое тепловыделение в зоне обработки. Наиболее высокий уровень температуры поверхностного слоя, заре гистрированный при плоском полировании ЛКП диаметром 300 мм стали 12Х18Н9Т, не превышает 270 °С.
Кчислу труднообрабатываемых материалов также относятся титано вые сплавы. И в этом случае лепестковые круги оказываются эффек тивным средством финишной обработки. При полировании сплава ВТ9 круги самозатачиваются и обеспечивают параметр шероховатости по верхности Ra = 0 ,6 3 ...0 ,0 8 мкм.
Установлено, что при плоском полировании заготовок из стали 12Х18Н9Т и сплава ВТ9 основное влияние на параметр Ra оказывают зернистость Л КП . его скорость и деформация. Воздушный поток, воз никающий при работе лепесткового круга, препятствует проникновению СОТС в зону обработки, поэтому ее влияния на параметр Ra не ощуща ется. Вместе с тем при полировании тонкостенных заготовок примене ние СОТС необходимо, так как это препятствует накоплению теплоты и короблению. В целях снижения высоты микронеровностей эффективно импрегнирование лепестков твердой смазкой.
Втабл. 16 приведены оптимальные режимы плоского полирования заготовок из стали 12Х18Н9Т, сплава ВТ9 и ряда других материалов.
Рекомендуемые для обработки стали 12Х18Н9Т и сплава ВТ9 скорос ти круга заметно выше, чем для обработки остальных материалов (см. табл. 16). Эксперименты, в которых выявляли оптимальные условия
95
16. Оптимальные режимы обработки при плоском полировании ЛКП диаметром 300 мм
Марка |
материала |
Требуемые пара |
Зернис |
|
V , |
|
8 . |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
заготовок |
|
|
метры |
шерохова |
тость |
|
м/с |
|
мм |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
тости |
поверх |
|
лепест |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ности |
Ra, |
мкм |
ков |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сталь |
45 |
(HRC |
0 ,0 8 |
- |
0 ,1 6 |
* |
|
14А4 |
|
|
|
|
0 ,8 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
- |
5 4 ); |
|
|
0 ,1 6 |
- |
0 ,3 2 |
|
14А4 |
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
||||||||||
сталь |
45, |
норма- |
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
|
|
14А8 |
|
|
1 .2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
лиэованкая; |
СЧ20 |
0 ,6 3 |
- |
1 .5 |
|
|
14А12 |
|
|
|
1 .2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
0 ,0 8 |
- |
0 ,1 6 |
ф |
|
14А4 |
|
|
|
0 .7 |
- |
0 .8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Сталь |
12Х18Н9Т |
0 ,1 6 |
- |
0 ,3 2 |
|
|
14А4 |
|
|
|
1 .2 |
- |
1 .3 |
|||||
|
|
|
|
|
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
|
|
14А8 |
|
40 - |
45 |
1 .2 |
- |
1 .3 |
||
|
|
|
|
|
0 ,0 8 |
- |
0 ,1 6 |
Ф |
|
14А4 |
|
|
|
1 .0 |
- |
1 .2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ВТ9 |
|
|
|
0 ,1 6 |
- |
6 ,3 2 |
|
|
I4A8 |
|
|
|
1 .0 |
- |
1 .2 |
|||
|
|
|
|
|
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
|
|
14А12 |
|
|
1 .3 |
- |
1 ,5 |
|||
|
|
|
|
|
0 ,1 6 |
- |
0 ,3 2 |
Ф |
|
14А4 |
|
|
|
|
0 .4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Л62 |
|
|
|
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
|
|
14А4 |
|
|
|
|
0 .6 |
|
|
||
|
|
|
|
|
0 ,6 3 |
- |
1,25 |
|
|
14А8 |
|
30 |
|
0 .8 |
|
|
||
|
|
|
|
|
0 ,3 2 |
- |
0 ,6 3 |
Ф |
|
14А4 |
|
|
|
|
0 .4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
АЛ4 |
|
|
|
0 ,6 3 |
- |
1.25 |
|
|
14А4 |
|
|
|
|
0 .6 |
|
|
||
|
Лепестки |
нмпрегннромны |
твердым |
смазочным |
матрналом |
н |
||||||||||||
развернуты под углом ^ |
* |
4 6 . . . 60 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
обработки,, |
показали, |
|
что |
при |
полировании |
заготовок из |
стали |
|||||||||||
12Х18Н9Т |
с » |
= 33 |
м /с производительность обработки |
падает |
в |
4... |
||||||||||||
5 раз. Эго можно объяснить тем, |
что |
при |
этой |
^ |
затупление зерен и |
|||||||||||||
засаливание рабочих участков лепестков идет |
более интенсивно, |
чем |
||||||||||||||||
их |
обновление. |
При |
|
= 4 0 ...4 5 |
м /с |
ударное |
разрушение |
|
зерен |
интенсифицируется, что и обеспечивает эффективную работу круга.
96
Рис. 4 3 . Схема полирования шеек шаровых пальцев ЛКП с разнонаправ
ленными пакетами лепестков
зовать ЛКП обычной конструкции в связи с низкой стойкостью радиус ных вершин лепестков. Д ля этой цели были разработаны круги с чере дующимися, разнонаправленными пакетами лепестков (рис.43, а). В
одних |
пакетах лепестки располагаются в осевых |
плоскостях |
(рис.43, |
|||
б), в |
других - |
в плоскостях |
вращения |
круга |
(рис.43, в), |
в этом |
случае |
лепестки |
установлены |
группами, |
каж дая |
из которых |
рабочим |
слоем лепестков обращена в сторону обрабатываемой поверхности. Обработка шеек ведется на станке 3A130. Операция внедрена взамен ручного полирования шлифовальной шкуркой на токарном станке. При
исходном |
параметре шероховатости |
поверхности Ra = 2 ,5 ...5 мкм пос |
ле точения на гидрокопировальном |
станке полированием достигается |
|
Ra = 0 ,4 |
мкм. |
|
Еще одним примером использования ЛКП для профильной обработки может служить полирование цилиндрических поверхностей и радиусных галтелей малогабаритных торсионов из стали 45ХН2МФА, выполняемое
на станке |
ЗБ 151 .профильными ЛКП диаметром 600 мм, зернистостью |
14А4. Д ля |
образования радиусных переходов круг правится алмазным |
карандашом с помощью специального приспособления, устанавливаемого
на стол станка. |
После этого он прирабатывается на технологической |
заготовке. Такая |
операция производится после установки нового |
круга на станок. В дальнейшем он устойчиво самопрофилируется. |
|
Полирование цилиндрических поверхностей чашечными лепестковыми |
кругами. При обработке по этой схеме достигается наиболее низкая
шероховатость поверхности. Так, например, при полировании |
загото |
|
вок из закаленной |
стали 45 может быть достигнуто значение |
Ra = |
= 0 ,0 4 ...0 ,0 8 мкм, |
при полировании заготовок из сталей Р6М 5, |
ХВГ и |
99
хромированных поверхностей - Ra = 0 ,0 2 ...0 ,04 мкм, алюминиевых сплавов - Ra = 0 ,0 8 ...0 ,16 мкм.
ЛКТ диаметром 300 мм, зернистостью 14А8 используют в массовом производстве при полировании цилиндрических шеек полуосей автомо биля из стали 4/1Т (HRC^ 5 6 ...6 2 ). Обработка ведется на модернизи-
рованном станке ЗБ12, у которого для полирования торцом круга шли
фовальная бабка развернута на угол 90 . И з-за значительных осевых нагрузок шпиндельный узел станка был модернизирован с заменой под шипников скольжения на радиально-упорные подшипники качения.
При полировании торцом круга высота микронеровностей уменьшает ся с увеличением расстояния е меж ду осями вращения круга и заго товки. Поэтому шлифовальную бабку станка с помощью специального кольца подняли на высоту 130 мм. В связи со значительной длиной
заготовки стол станка удлинили с помощью специальной плиты. |
|
|
||||
На |
операцию полирования заготовки поступают |
шлифованными |
до |
|||
Ra = |
1 ...2 мкм. В результате |
полирования |
достигается |
Ra |
= |
|
- 0,16 |
мкм. Режимы обработки: v |
- 40 м /с , |
v |
= 30 м /с , |
v |
= |
|
к |
|
и |
|
S |
|
= 3 м/мин. При длине полируемой шейки 60 мм, диаметром 62 мм одним
кругом |
обрабатывается 1000 |
заготовок. |
Машинное время составляет |
2 0 ...3 0 с. |
|
|
|
В |
массовом производстве |
ЛКТ этого |
ж е диаметра зернистостью |
14А10 применяют и для скругления острых кромок, шлицев на шлицевых валах (рис.44). Полирование производят на станке ЗБ12, модернизи рованном аналогично. Благодаря возвратно-поступательному движению заготовки со столом острые кромки шлицев поочередно контактируют с левой и правой стороной круга, что обеспечивает притупление обеих вершин каждого шлица. Кромки скругляются до радиуса 0 ,3 мм. Режимы
обработки: |
v |
= 35 м /с, v |
- 10 м/мин, |
v |
- 2 м /м ин, |
8 = |
|
к |
н |
$ |
|
|
|
= 1 ,2 ...0 ,8 |
мм. При длине шлицевой шейки 85 мм, наружном диаметре |
|||||
60 мм одним |
кругом обрабатывается 3500 - 4000 заготовок. Машинное |
|||||
время 20 с. |
|
|
|
|
|
|
Процесс |
полирования ЛКТ |
диаметром 150 и |
200 |
мм внедрен |
в ре |
монтном производстве на операциях финишной обработки шпинделей шлифовальных станков. Обеспечивается Ra = 0 ,0 8 ...0 ,0 2 "мкм. Полиро вание осуществляется на модернизированном токарном станке, обору дованном шлифовальной головкой.
Полирование торцом лепесткового круга применяют такж е для обра ботки отверстий крупногабаритных цилиндров из алюминиевого сплава
100