книги / Финишная обработка лепестковыми кругами

/ . Влияние технологических факторов на установившуюся температуру в

поверхностного слоя стали 45 (HRC^ 52.. .54)

при многопроходном плоском полировании ЛКГ диаметром 300 мм

слоя при полировании ЛКТ на станке ЗГ71, для снижения температуры требуется сниж ать б, о или увеличивать vg. Однако при этом, как

установлено экспериментально, происходит снижение производитель­ ности обработки. В наименьшей степени это происходит при увеличе­ нии vs.

Применение смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), в

ператур, особенно при интенсивных режимах полирования. Непосредст­ венно ж е в зоне обработки, как показало измерение температуры при однопроходной обработке ЛКТ, заметного снижения уровня тепловыде­ ления при применении СОТС не происходит. Объясняется это тем; что избыточный поток воздуха, создаваемый кругом, работающим как вен­ тилятор, препятствует проникновению СОТО в эту зону.

В связи с этим была предпринята попытка подобрать состав твер­ дого смазочного материала для импрегнирования лепестков. Такой ма­

21

териал, задерж иваясь в микронеровностях рабочего слоя шлифовальной

шкурки, имеет большую вероятность попадания в зону обработки. Импрегнирование абразивных инструментов твердыми смазочными материалами способствует снижению работы трения и за счет этого

его износ.

В качестве импрегнатора использовали композицию из пластичного смазочного материала ПВК (ГОСТ 19537-83) - 60 мае. долей, парафина

или стеарина - 40 мае. долей. Технология импрегнирования состоит

из следующих операций. Пропитывающий состав размеш ают в металли­

лученный состав опускают лепестковый круг. При медленном повороте

круга в расплаве осущ ествляется импрегнирование лепестков. Затем

для равномерного распределения смазочного материала круг в спе­

2. Установившаяся температура в поверхностного слоя при многопроходном плоском полировании стали 45 (H R C ^ 52.. .54)

импрегнированными и неимпрегнированными ЛКГ диаметром 300 мм без охлаждения

22

Следует учитывать, что при продолжительной работе ЛКТ в интен­ сивных режимах в связи с расплавлением и разбрызгиванием твердых смазочных материалов эф ф ект импрегнирования снижается. При продол­ жительной обработке без охлаждения возможен прижог и коробление заготовок. При этом круги в связи с расплавлением и горением клея­

щего вещ ества начинают дымить и интенсивно изнашиваться.

И сследования показали, что при. полировании алюминиевого сплава

АЛ4 и латуни Л 62 характер влияния технологических факторов на тем­

Фактическая площадь контакта лепесткового круга с заготовкой.

При шлифовании абразивными кругами рабочие элементы (зерна) распо­ лагаются на периферии инструмента. Площадь контакта инструмента с заготовкой определяется из геометрических соотношений. При обра­ ботке лепестковыми кругами зерна вводятся в работу в результате изгиба лепестков. Поэтому площадь контакта лепесткового круга с заготовкой зависят от числа контактирующих лепестков и длины кон­

тактирующей ч а с т лепестка (длины рабочего участка I , рис. 11).

Р

При плоском полировании ЛКП суммарная протяженность {L) рабо­

чих участков контактирующих лепестков может быть определена из вы­ ражения:

лк

-м *

ментов по плоскому полированию ЛКП диаметром 300 мм образцов из

стали 45 (Н КС# 5 2 ...5 4 ) на станке ЗГ71. В этих экспериментах

варьировалась зернистость лепестков (14А4, 14А8, 14А12), скорость

них с рабочей стороны покрывали белой гуашью. После продолжитель­ ной работы в заданном режиме лепестки открывали, а длину потемнев­ шей ч а с т лепестка измеряли на микроскопе. Непосредственно на ра-

23

ча на двойной ход (0 ...4 мм /д& ход) заметного влияния на /рпмх не оказывают.

По результатам экспериментов с использованием зависимости (9) были построены графики влияния условий обработки на суммарную про­

D .

Р

И сследовалось влияние технологических факторов на площадь кон­ тактных участков лепестков I при плоском полировании ЛКТ диамет­

ром 300 мм. Эксперименты показали, что длина рабочих участков является изменяющейся, уменьшающейся по мере приближения к центру

круга. Основное влияние на при обработке ЛКТ оказывает зернис­

тость лепестков и угол их наклона у^, образующийся после приработ­

пестков по окружности с радиусом R их наклона происходить не должно. В практике за счет небольших зазоров между лепестками на

этом расстоянии от центра круга после уплотнения они наклоняются на угол Ау * 5 . Установлена зависимость угла наклона лепестков от

/Р от ун:

0.48

I

Р

где CN - коэффициент, равный 0,06, 0,051 и 0,046 при зернистости

лепестков 14А4, 14А8 и 14А12 соответственно.

25

ЛКТ использованы методические разработки, приведенные в [4].

КК

26

круга на а при плоском полировании ЛКТ аналогично.

Zcp

При увеличении скорости ЛКП так ж е, как и при увеличении его деформации, Р такж е возрастает, однако, как видно из зависимости

(6), только за счет увеличения ее центробежной составляющей Р ,

что способствует увеличению а . Но, с другой стороны, с увеличе-

Zcp

нием я возрастает L (см. рис. 13) и гч Результирующая этих изме­

нений, как показывают расчеты, зависит от свойств обрабатываемого металла. При обработке стали 45 (HRC# 52...54) с увеличением

асниж ается, а при обработке сплава АЛ4 - возрастает. При поли­

Эксперименты показали, что при обработке ЛКП уменьшение скорос­ ти подачи приводит к практически пропорциональному увеличению тол­ щины слоя м еталла, снимаемого за рабочий ход, т.е. произведение

v t = co n st. В связи с этим р при обработке ЛКП не оказывает

заметного влияния на а ^ . Это закономерно, так как полирование

лепестковыми кругами можно рассматривать как процесс обработки с постоянной силой прижима (пренебрегая незначительным уменьшением деформации круга за цикл обработки, вызванным снятием припуска и

27

тат ударного воздействия, воспринимаемого, зернами при встрече с заготовкой.

В отличие от многих видов эластичных инструментов на основе

шлифовальной шкурки {бесконечные ленты, ленточные барабаны) при обработке лепестковыми кругами в контакте с обрабатываемой поверх­ ностью находится не только рабочий слой, но и тканевое основание работающих кромок лепестков. В результате одновременного изнашива­

ния абразивных зерен, клеевой связки рабочего слоя и тканевого основания силы сцепления зерен со связкой постепенно ослабевают,

что обеспечивают их непрерывное обновление. Эго лежит в основе са­ мозатачивания и самопрофилирования лепестковых инструментов.

Особенность изнашивания ЛКП является образование микротрещин на

ках лепестков зазубрин. При чрезмерных по интенсивности режимах зазубрины развиваются в надрывы лепестка в продольном направлении глубиной до 2 - 3 мм.

При исследовании влияния технологических факторов на производи­ тельность обработки и изнашивание лепестковых кругов была принята следующ ая система показателей. В тех случаях, когда полирование производили с целью снижения высоты микронеровностей, производи­ тельность обработки Qp оценивалась размерами площади обработанной

поверхности (мм ) за минуту в расчете: при обработке ЛКП - на 1 мм

его высоты В [мм /(мин*мм)]; при обработке ЛКТ - на 1 мм площади

контакта круга с заготовкой [мм2/(мин*мм2)] при условии снижения высоты микронеровностей от исходной до требуемой. В тех случаях, когда в экспериментах снимался слой сравнительно большой толщины производительность Q оценивалась объемом снятого металла: в

мм /(мин*мм) при обработке ЛКП: в мм /(мин*мм ) при обработке ЛКТ. Аналогично этому для оценки износа лепесткового круга использовали показатели удельного износа шлифовальной шкурки или q, характе­

ризующие ее затраты (мм2) на обработку 1 мм поверхности, или сня­

тие 1 мм3 металла соответственно.

Ниже рассматриваются результаты исследований влияния технологи­

29

ческих факторов на показатели Q и q, Qp и при обработке по схе­

мам: внутреннего полирования ЛКП диаметром 60 мм, плоского полиро­ вания ЛКП диаметром 300 м м , наружного круглого полирования ЛКП

диаметром 600 мм, плоского и круглого полирования Л К Т диаметром

300 мм. В последнем случае эксперименты проводили на станке ЗБ12, шлифовальная бабка которого была развернута на угол 90 , благодаря

чему ось вращения круга была перпендикулярна оси вращ ения заготов­ ки. Изменение смещения е меж ду осями круга и заготовки осущ ествля­ лось установкой под шлифовальную бабку колец требуемой высоты.

Образцы для внутреннего полирования имели отверстие диаметром

90 мм, диаметр образцов для наружного полирования был 60 мм. Установлено, что при обработке по всем схемам, кроме плоского

полирования ЛКТ, применение СОТС в качестве которой использовался 5 % -ный раствор эмульсола в воде, не оказывает заметного влияния на показатели Q и q. Значительный вентиляционный эф ф ект, возникаю­

щий при работе лепестковых кругов, препятствует проникновению СОТС в зону обработки. Применение охлаждения при многопроходном плоском

При обработке ЛКП по всем исследованным схемам увеличение де­

и количества контактных зерен г^ на единице их поверхности. При

определенных для каж дой схемы и материала критических значениях 8

на кривых зависимостей q = f(8) появляются точки перегиба. При превышении этих значений 8 темпы роста производительности падают, что свидетельствует об ухудшении режущих свойств инструмента, вызванным обеднением режущ его рельефа рабочих участков лепестков в связи с их интенсивным износом. При обработке заготовок из сплава

материала (см. рисЛ , а ) по сравнению с Обработкой стали 45. Ха­ рактер зависимостей Qq = f(8) при обработке Л КТ является таким ж е, как и при обработке ЛКП . Н а положение экстремума в этих функциях

30