книги / Финишная обработка лепестковыми кругами

обработке кругами из -электрокорунда. В связи с этим следует отме­

тить, что в условиях ударного взаимодействия зерен с обрабатывае­

мым материалом существенное значение приобретает свойство абразив­ ных материалов сопротивляться разрушению под действием ударных на­ грузок. Установлено [6], что карбид кремния по сопротивляемости ударному разрушению значительно уступает электрокорунду. Этим в значительной мере можно объяснить повышенное изнашивание ЛКП с

зерном из этого материала.

Экспериментально установлено, что при обработке кругами из электрокоруцда белого и нормального существенной разницы в показа­

телях обработки нет.

Таким образом, эффективным материалом для изготовления лепест­

ковых кругов является водостойкая ш лифовальная ш курка с тканевой основой на синтетической связке (ГОСТ 13344 - 79) из нормального электрокоруцда 13А, 14А, 15А или белого электрокоруцда 23А, 24А, 2SA. Эта ш курка изготовляется Белгородским опытным абразивным

заводом.

Эффективным материалом для изготовления лепестковых кругов так­ ж е является ш лифовальная ш курка, выпускаемая Запорожским абразив­

ным комбинатом (ТУ 2-036-766 - 78).

Выбор зернистости лепестков диктуется характером выполняемых

работ. Д ля финишной обработки заготовок из стали и чугуна, цветных

металлов и их сплавов, когда требуется обеспечить параметр шерохо­ ватости поверхности Ra = 1 ,2 5 ...0 ,04 мкм, диапазон зернистости ограничивается интервалом № 4 ... 12. При снятии больших припусков,

на аачистных операциях, при обработке дерева применяются лепестко­ вые круги более крупной зернистости.

Варианты исполием т ЛКП* Определяющим в конструкциях этих кру­ гов является способ крепления лепестков в ступице, по которому их можно подразделить на следующие группы: 1) с механическим крепле­ нием лепестков; 2) с клеевым креплением лепестков м еж ду собой и к металлической арматуре; 3) с креплением лепестков в пластмассовой ступице; 4) с креплением лепестков в пластмассово-металлической ступице. Особую группу составляют круги большой высоты.

В лепестковых кругах первой группы лепестки или их пакеты за ­ крепляются следующим способом: в радиальных пазах ступиц; в при-

42

крепленных к ступице зажимах, в том числе соединенных с ней шар­ нирно; клиновым способом; в пазах ступицы, состоящей из двух гре­

ленной из легкого сплава, двух фланцев 2, стягивающих болтов 4 и лепестков / . В другом случае (рис.19, б) в кругах диаметром 125 мм пакеты лепестков крепятся в пазах металлической оправки с помощью фланцев, стягиваемых гайкой.

Влепестковых кругах второй группы диаметром 250...350 мм ле­ пестки крепятся фланцами, штампованными из тонколистового проката (рис.20, а). Вырубленные лепестки пакетами склеивают по торцам ступичной части, а затем на специальном приспособлении собирают и склеивают с фланцами. Фланцы однократного использования.

Вкругах второй группы диаметром 500 мм и более лепестки кре­ пятся в более жесткой арматуре (рис.20, б, в). Круги предназначены для работы на круглошлифовальных, бесцентрово-шлифовальных, плос­ кошлифовальных станках общего назначения. Круги с угловым профилем лепестков используют для обработки на торцокруглошлифовальных

станках.

Круги (см. рис.20, б) состоят из алюминиевой ступицы 3, двух

фланцев 2 , стягивающих болтов 4 и набора лепестков / . Предвари­ тельную фиксацию и крепление лепестков осуществляют с помощью

43

гов с пластмассово-металлической ступицей (рис.21, б, в). Круги

(рис.21, б). При изготовлении таких кругов в несколько раз снижа­ ется расход пластмасс и уменьшаются трудозатраты.

В металлургическом производстве для обработки листового проката требуются лепестковые круги большой высоты. Круги высотой до

Рис. 22 . Лепестковые круги для набора кругов большой высоты фирмы ''Мнунесота' (США)

Рис. 2 3 . Круги большой вы­ соты, составленные из дер­ жателей - полуступнц

45

4 . КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЛЕПЕСТКОВЫМИ КРУГАМИ

Ш ероховатость поверхность при полировании ЛКП и ЛКТ. Рассмотрим

результаты однофакторных экспериментов, в которых исследовалось влияние технологических факторов на параметры Ra и Sm поверхности

образцов из стали 45 (HRC^ 52 ...54) и алюминиевого сплава АЛ4. В

этих экспериментах для исключения влияния исходной поверхности об­ работка образцов проводилась до получения установившейся шерохова­ тости. Исследовались схемы внутреннего полирования ЛКП диаметром 60 мм, плоского полирования ЛКП диаметром 300 мм, наружного круг­ лого полирования ЛКП диаметром 600 мм, плоского и наружного круг­ лого полирования ЛКТ диаметром 300 мм.

При обработке ЛКП по всем исследованиям схемам увеличение де­ формации круга в радиальном направлении приводит к увеличению вы­

соты и ш ага микронеровностей (рис.25). При изменении 6 в диапазо­ не, не выходящем за критические значения, темпы роста Ra заметно отстают от темпов роста 8. Так, например, увеличение 8 при наруж ­ ном круглом полировании стали 45 в 2,5 раза (от 0,75 до 1,75 мм) приводит к росту Ra только в 1,5 раза (от 0,35 до 0,54 мкм). Объясняется это тем, что происходящее при этом увеличение радиаль­

ной составляющей Р силы резания не сопровождается пропорциональ-

У

ным ростом нагрузки на контактные зерна, что является результатом увеличения количества контактных лепестков и длины их рабочих участков, увеличения количества контактных зерен на единице поверхности рабочих участков под влиянием возрастающего значе­

ния Р .

У

При обработке с 8, превышающими критические значения, темпы роста Ra и 5 ^ увеличиваются (см. рис.25). Уровень критических де­

формаций при обработке алюминиевого сплава АЛ4 ниже, чем при обра­ ботке стали 45.

Более высокий уровень Ra при обработке сплава АЛ4 объясняется не только снижением твердости металла, облегчающим внедрение зерен в металл, но и свойственным обработке ЛКП ударным повреждением об­ рабатываемой поверхность зернами, расположенными на кромках ле­ пестков. На рис.26 приведены результаты эксперимента, в котором обрабатывались неподвижные плоские образцы из стали 45 (HRC^

47

5 2 .. .54) и сплава АЛ4 ЛКП диаметром 300 мм на станке 3171. При по­ лировании образцов из исследуемых материалов было замечено, что

высота микронеровностей в зоне ударов выше, чем на остальном

участке зоны контакта. При обработке образцов из сплава АЛ4 эта разница больше, чем при обработке образцов из стали 45. С целью сравнения эти ж е образцы обрабатывались при движении стола станка, остальные условия эксперимента оставались прежними. После обработ­

Сравнение этих данных с данными, приведенными на рис. 26, показало, что при обработке образцов из сплава АЛ4 влияние ударного повреж­

дения на шероховатость поверхности выражено гораздо сильнее, чем при обработке образцов из стали 45.

Установлено, что повреждения поверхности за счет ударов могут быть уменьшены, если лепестки разворачивать под уголом ф к плос­

48

кости, проходящей через ось круга. Испытания ЛКП с наклонными ле­ пестками и для сравнения с обычным расположением лепестков при на­ ружном круглом полировании стали 45 (HRC^ 52 ...54) ЛКП диаметром

= 0,17 мкм. При полировании образцов из сплава АЛ4 были получены следующие результаты: при ф = 0 Ra = 0,78 мкм; при ф - 22,5° Ra = = 0,58 мкм; при ф = 45 Ra = 0,51 мкм.

Эксперименты по исследованию влияния условий обработки на пара­ метры шероховатости поверхности при плоском полировании ЛКТ произ-

49

водились с охлаждением 5 % -ным раствором эмульсала, при наружном круглом полировании ЛКТ - без охлаждения.

Зависимости Ra = /(6 ), представленные на рис.27, при плоском и наружном круглом полировании Л КТ имеют точку перегиба. Объясняется это следующим. С увеличением 5 возрастают радиальная составляющ ая Р , температура в зоне обработки и увеличивается количество кон­

микронеровностей. При деформациях ЛКТ, превышающих критические

значения, в связи с изреживанием режущ его рельеф а рабочих участков

лепестков, обусловленным их повышенным износом, нагрузка на зерна возрастает, что приводит к увеличению высоты микронеровностей.

уменьшается, а при обработке сплава АЛ4 - возрастает во всем исследованном диапазоне 5. Рассматриваемые зависимости были полу­ чены при полировании ЛКП первой степени эластичности. Отдельные эксперименты показали, что при использовании менее эластичных ЛКП (с большим коэффициентом заполнения -и соответственно с лепестками меньшей длины) шероховатость поверхности стальных образцов снижа­ ется при изменении ^ в более широком диапазоне, а при полировании

образцов из сплава АЛ4 влияние о на Ra уменьшается или практичес­

ки прекращ ается. Это в первую очередь обусловлено уменьшением доли

центробежной составляющей в общем балансе Р . обеспечивающим

У

уменьшение толщины срезов при увеличении р .

По этим ж е причинам смещению критических значений в сторону

больших значений способствует увеличение жесткости лепестков, на­

пример, за счет пропитки эпоксидной композицией со стороны ткане­

вого основания. Не было достигнуто критических значений скорости круга при ее повышении до 50 м /с при полировании ЛКП с лепестками,

50