Станки дома 2 Расчет шлифовального круга
3. Расчет
приспособления
.1 Расчет
приспособления на точность
.2 Расчет
элементов приспособления на прочность
.
Научно-исследовательский раздел
Вывод
Список
литературы
ВВЕДЕНИЕ
Шлифовальные станки — оборудование, использующее в
качестве режущего инструмента абразивный или алмазный круг. Применение этих
станков определяется высокими требованиями к качеству поверхности, точности
размеров, формы и положения обрабатываемых поверхностей и возможностью обработки
труднообрабатываемых материалов.
Вид и конструкция шлифовального станка определяется схемой шлифования,
учитывающей форму обрабатываемой поверхности и ее расположение относительно
рабочей поверхности шлифовального круга (станки для шлифования периферией или
торцом круга) при обработке.
Также учитывается направление движения подачи
(продольно-шлифовальные и врезные шлифовальные станки), положение главного
шпинделя (станки с горизонтальным или вертикальным шпинделями) и способ
установки заготовки (центровые, патронные и бесцентровые станки).
Для всех шлифовальных станков характерна высокая производительность,
которая определяется высокоскоростным режимом шлифования, позволяющим снимать
большой объем материала в единицу времени (до 500 мм3/мин на 1 мм
ширины круга) и широкой автоматизацией цикла обработки.
Плоскошлифовальные станки предназначены для чистовой обработки плоских и
фасонных поверхностей на деталях разных размеров.
1. ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК 3Л722В
1.1 Устройство станка
Плоскошлифовальный станок высокой точности с
прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем мод. ЗЛ722В (рис.1.1)
предназначен для обработки плоских поверхностей периферией и торцом
шлифовального круга, а также фасонных поверхностей профилированным кругом как в
индивидуальном, так и в крупносерийном производстве. Класс точности станка — В.
Шлифуемые детали, в зависимости от материала, формы и
размеров, могут закрепляться или на электромагнитной плите, или непосредственно
на рабочей поверхности стола, или в специальных приспособлениях. Компоновка
станка и конструкция шпинделя на подшипниках качения обеспечивают высокую
жесткость шлифовальной бабки независимо от положения шлифовального круга над
столом и исключают влияние массы перемещающихся узлов на точность обработки
[6].
Рисунок 1.1 Общий вид станка модели 3Л722В
Станок состоит из основных узлов, перечисленных в
таблице 1.1. По направляющим станины 6 перемещается возвратно-поступательно
стол 5. На рабочей поверхности стола имеются Т-образные пазы для закрепления
крупных деталей или электромагнитной плиты. Обрабатываемое изделие в
зависимости от материала, формы и размеров может закрепляться или на
электромагнитной плите, или непосредственно на рабочей поверхности стола.
На тумбе, прикрепленной к станине, крепится колонка
26, по вертикальным направляющим которой перемещается каретка 2, имеющая
горизонтальные направляющие для поперечного перемещения шлифовальной бабки 3.
Насосная установка 24 расположена сзади станины,
слева. Установка смазки шпинделя 16 крепится на насосной установке.
Сзади станины справа устанавливается бак с охлаждающей
жидкостью 19. Аппаратура электрического управления сосредоточена в нише тумбы.
Вынесенный гидропривод с системой стабилизации температуры масла и
централизованная система смазки обеспечивают уменьшение тепловых деформаций,
увеличение срока службы станка и сохранение точностных параметров при
длительной работе.
Рисунок 1.2 Расположение основных узлов станка
Таблица 1.1
Спецификация узлов станка
Наименование узла станка | № позиции на рисунке 1.2 |
Станина Колонка Стол Редуктор каретки Редуктор колонки Редуктор | 6 26 5 29 31 32 3 2 33 18 9 7 28 13 |
Кран манометра Цилиндр стола Трубопровод Цилиндр | 13 23 25 30 27 8 34 24 16 15 19 1 22 4 11 12 10 14 — 17 20 |
Техническая характеристика станка мод. 3Л7222В
приведена в таблице 1.2 [6].
Таблица 1.2
Техническая характеристика станка мод. 3Л722В
Наибольшие размеры обрабатываемых деталей на столе (ширина | 320 Ч 1250 Ч 400 |
Наибольшая площадь шлифования (ширина Ч длина), мм | 450 Ч 1250 |
Размеры рабочей поверхности стола (ширина Ч длина), мм | 320 Ч 1250 |
Продольное перемещение стола, мм | 300…1470 |
Скорость продольного перемещения стола (регулирование | 1…35 |
Шлифовальный круг | ПП 450 Ч 80 Ч 203 |
Частота вращения шпинделя, | |
Мощность электродвигателя шлифовальной бабки, кВт | 11 |
Габарит станка с приставным оборудованием, мм | 4560 Ч 2660 Ч 2660 |
Масса станка с приставным оборудованием, кг | 7150 |
1460Главные органы управления станка (рис. 1.3.):
1
— Передвижные
упоры стола;
2
— Рычаг реверса
стола от упоров;
3
— Рукоятка
реверса гидравлического поперечного перемещения шлифовальной бабки;
4- Упоры реверса гидравлического перемещения
шлифовальной бабки;
— Рукоятка включения ручного поперечного перемещения
шлифовальной бабки;
— Маховик ручного поперечного перемещения шлифовальной
бабки;
7
— Упор;
9
— Маховик ручной
вертикальной подачи шлифовальной бабки;
10 — Рукоятка изменения характера
поперечной подачи;
11 — Рукоятка дросселя для регулирования
величины непрерывной поперечной подачи;
12 — Рукоятка дросселя для регулирования прерывистой
поперечной подачи;
— Рукоятка установки величины автоматической
вертикальной подачи;
— Рукоятка подготовки включения ускоренного
вертикального перемещения шлифовальной бабки;
15 — Рукоятка установки жесткого упора;
16 — Кнопка для разъединения лимба с
маховиком;
17 — Рукоятка дросселя для регулирования
скорости стола;
18 — Рукоятка ручного реверса стола;
19 — Рукоятка «Пуск»,
«Стол», «Разгрузка» стола;
20 — Выключатель освещения
«Включено», «Отключено»;
21 — Переключатель электромагнитной
плиты «Включено», «Отключено», «Размагничено»;
22 — Переключатель «Работа с плитой»,
«Работа без плиты»;
— Лампа сигнальная «Плита включена»;
24 — Лампа сигнальная «Наличие смазки в
подшипниках шпинделя»;
25 — Кнопка «Общий стоп»;
26 — Кнопка «Пуск» гидравлики;
27 — Кнопка «Стоп» гидравлики;
26 — Кнопка ускоренного перемещения шлифовальной бабки
«Вверх»;
29 — Кнопка ускоренного перемещения шлифовальной бабки
«Вниз»;
30 — Кнопка «Пуск»
шлифовального круга;
31 — Кнопка «Стоп»
шлифовального круга;
32 — Переключатель включения охлаждения
«Включено», «Отключено»;
33 — Выключатель автоматической вертикальной подачи
«Включено», «Отключено».
Рисунок 1.3 Расположение органов управления
Станина и стол станка. Стол 3 (рис. 1.4), жестко
связанный с гидроцилиндром 11, перемещается по направляющим станины.
Рисунок 1.4 Станина и стол станка
Направляющие станины закрыты двумя гибкими лентами 4. Ленты проходят в
окна стола, образованные телом стола и привернутыми направляющими 10. Концы
лент натянуты и неподвижно укреплены на торцах станины. При натяжении ленты
отпускают гайки 5 и вращением винта 7 перемещают вниз колодку 6 сукрепленной
на ней лентой, после чего вновь затягивают гайки 5.
1.2 Главный привод. Механизм подач
Шпиндель шлифовального круга получает вращательное
движение через муфту от фланцевого электродвигателя мощностью 10 кВт при 1460
оборотов в минуту.
Механизм вертикальной подачи. Механизм вертикальной
подачи крепится на передней панели станины и закрывается крышками 5 и 11 (рис.
1.5). Цилиндр механизма подачи 6 крепится к корпусу 7.
Для увеличения долговечности храпового механизма
собачка 4 выполнена в виде звездочки с шестью зубьями, поэтому замена
изношенного зуба новым производится поворотом собачки.
Для включения ускоренного перемещения шестерня 8 перемещается рычагом 9
при повороте рукоятки 21 в крайнее правое положение, при этом маховик I оказывается отключенным от механизма.
Кулачок 16 включает конечный выключатель 15, подготавливая ускоренное
перемещение от электродвигателя.
Механизм ускоренного перемещения крепится к станине
сзади справа. Конструкция механизма показаны на рис. 1.6.
Для выборки зазора в зубчатой передаче привода
перекрьшка 3 (рис. 1.5) выполнена сдвоенной.
Рисунок 1.5 Механизм вертикальной подачи
На валу откидного жесткого упора 14 укреплен палец 17,
который упирается в неподвижную колодку 18, чем и определяется постоянство
положения откидного упора 14.
Сектор 2 служит для автоматического прекращения подачи
после снятия установленного припуска на обработку. Вращаясь вместе с лимбом 12,
сектор 2 перекрывает зону качания собачки 4, постепенно уменьшая подачу до нуля.
Смазка шестерен узла осуществляется маслом, стекающим
с направляющих станины по трубке 10 и собирающимся на дне корпуса механизма
вертикальной подачи.
1.3 Шлифовальная бабка
Шлифовальная бабка перемещается по направляющим
каретки при помощи цилиндра 1 (рис. 1.7) или вручную от реечной передачи.
Шпиндель 2 вращается на двух трехвкладышных
подшипниках скольжения. Вкладыши 9 и 10 — регулируемые, а вкладыш 11 —
нерегулируемый. Вкладыши регулируются винтами 12 таким образом, чтобы они
прилегали к шейкам шпинделя по всей длине образующих.
Рисунок 1.6 Механизм ускоренного перемещения
В осевом направлении шпиндель удерживается
подпятником, состоящим из двух биметаллических колец 4 и 6. Регулирование
осевого зазора в опоре производится при помощи компенсационного кольца 5.
Вращение шпинделя осуществляется от электродвигателя, через муфту 7.
Шлифовальный круг закрыт кожухом 3. Клином 8
регулируют зазор в направляющих шлифовальной бабки.
В зону подшипников масло подается от установки смазки
шпинделя (рис. 1.8). Подачу смазки к подшипникам контролирует реле контроля
смазки. При нажатии на кнопку «Пуск» шлифовального круга включается
электродвигатель установки смазки, и масло начинает поступать в шлифовальную
бабку.
Рисунок 1.7 Шлифовальная бабка
Реферат: обработка деталей на шлифовальном станке
(Скачать оригинал реферата)
Министерство образования РФ.
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ.
Курсовая работа по предмету “Технология отрасли”.
Обработка деталей на шлифовальном станке.
Студент: Преподаватель:
Дугаров Б. А. Никитин Ю. В.
Группа ФБ-82
Новосибирск 1999
Содержание.
1.Шлифование. Определение, назначение.
2.Виды и способы шлифования.
3.Оборудование и инструменты.
3.1.Классификация шлифовальных станков.
3.2.Шлифовальные круги.
3.2.1.Абразивные материалы.
3.2.2.Связка шлифовального круга.
3.2.3.Твердость абразивного инструмента.
3.2.4.Форма и маркировка шлифовальных кругов.
3.3.Смазочно-охлаждающие жидкости.
4.Способы повышения эффективности процесса шлифования.
4.1.Скоростное шлифование
4.2.Силовое шлифование
4.3.Автоматизация.
5.Техника безопасности.
5.1.Техника безопасности на территории предприятия.
5.2.Техника бкзопасности в механических цехах.
6.Список литературы.
1.Шлифование, определение, назначение.
Шлифование – один из прогрессивных методов обработки
металлов резанием. При шлифовании припуск на обработку срезают
абразивными инструментами – шлифовальными кругами. Шлифовальный
круг представляет собой пористое тело, состоящее из большого
числа абразивных зерен, скрепленных между собой связкой. Между
зернами круга и связкой расположены поры. Материалы высокой
твердости, из которых образованы зерна шлифовального круга,
называют абразивными.
Шлифование состоит в том, что шлифовальный круг, вращаясь
вокруг своей оси, снимает тонкий слой металла (стружку)
вершинами абразивных зерен, расположенных на режущих
поверхностях шлифовального круга (периферия круга).
Число абразивных зерен, расположенных на периферии круга,
очень велико; у кругов средних размеров оно достигает десятков и
сотен тысяч штук. Таким образом, при шлифовании стружка
снимается огромным числом беспорядочно расположенных режущих
зерен неправильной формы, что приводит к очень сильному
измельчению стружки и большому расходу энергии.
Режущая поверхность шлифовального круга состоит из множества
абразивных зерен, расположенных на его поверхности на некотором
расстоянии друг от друга и выступающих на различную высоту. Этим
объясняется то, что не все абразивные зерна работают одинаково.
Абразивное зерно, вращаясь с очень большой скоростью (90 м/с
и более), срезает металл с поверхности заготовки. Следовательно,
шлифование следует рассматривать как сверхскоростное резание
(царапанье) поверхностных слоев заготовки большим числом
мельчайших шлифующих зерен (резцов), сцементированных в круге с
помощью связки. Полученная таким образом шлифованная поверхность
представляет собой совокупность шлифовочных рисок, оставляемых
вершинами абразивных зерен круга. Образование каждой шлифовочной
риски происходит в результате последовательного внедрения
режущей кромки зерна в обрабатываемую поверхность.
2.Виды и способы шлифования.
В машиностроении наиболее часто применяют следующие виды
шлифования: круглое наружное, круглое внутреннее и плоское.
Круглое наружное шлифование. Заготовку устанавливают в
центрах или закрепляют в патроне. Различают шлифование с
продольной подачей заготовки и врезное шлифование. Для
осуществления шлифования необходимо, чтобы шлифуемая заготовка и
абразивный инструмент имели заданные относительные движения, без
которых резание металлов невозможно.
При круглом наружном шлифовании с продольной подачей
необходимо следующие движения: вращение шлифовального круга –
главное движение резания; вращение шлифуемой заготовки вокруг
своей оси – круговая подача заготовки; прямолинейное возвратно-
поступательное движение заготовки (или шлифовального круга)
вдоль своей оси – продольная подача; поперечное перемещение
шлифовального круга на заготовку (или заготовки на шлифовальный
круг) – поперечная подача или подача на глубину резания. При
шлифовании с продольной подачей поперечная подача осуществляется
периодически, в конце каждого двойного или одинарного хода
стола. При круглом наружном шлифовании врезанием высота круга
должна быть равна длине шлифуемой заготовки или несколько больше
ее, поэтому нет необходимости в продольной подаче. Поперечная
подача в отличие от продольных рабочих ходов (первый способ)
производится непрерывно в течение всего шлифования. Таким
образом, для выполнения наружного шлифования врезанием
необходимы следующие движения: вращение шлифовального круга,
вращение шлифуемой заготовки вокруг своей оси или ее круговая
подача и непрерывная подача шлифовального круга.
При бесцентровом шлифовании резание осуществляется
шлифовальным кругом так же, как на обычных центровых
шлифовальных станках. Особенность этого процесса определяется
спецификой закрепления и подачи шлифуемой заготовки. При
бесцентровом наружном шлифовании шлифуемую заготовку
устанавливают на опорном ноже между кругами – шлифующим
(рабочим), расположенным слева, и подающим (или ведущим),
расположенным справа. Для осуществления бесцентрового шлифования
необходимы следующие движения: вращение шлифовального круга,
вращение подающего круга, круговая и продольная подачи.
Вращением подающего круга шлифуемой заготовке сообщается
вращение и продольная подача, для получения которой ведущий круг
устанавливают под небольшим углом к оси шлифующего круга.
Круглое внутреннее шлифование – шлифование с продольной
подачей шлифовального круга или заготовки и шлифование
врезанием. Для этого способа шлифования необходимы те же
движения, что и при круглом наружном шлифовании с продольной
подачей: вращение шлифовального круга, круговая подача
заготовки, продольная подача заготовки или круга, поперечная
подача шлифовального круга. Возможны так же внутреннее врезное и
внутреннее бесцентровое шлифование.
Круглое бесцентровое внутреннее шлифование осуществляют без
закрепления заготовки.
Плоское шлифование делят на две группы: шлифование
периферией круга и шлифование торцом круга.
Для осуществления плоского шлифования необходимы следующие
движения: а) главное движение резание – вращение шлифовального
круга; б) движение подачи шлифуемой заготовки; в) движение
поперечной подачи детали или шлифовального круга в направлении,
перпендикулярном движению подачи; г) движение шлифовального
круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг – подача
на глубину шлифования. В том случае, когда высота шлифовального
круга больше ширины шлифуемой заготовки, поперечная подача
отсутствует.
3.Оборудование и инструменты.
3.1.Классификация шлифовальных станков.
Металлорежущие станки, предназначенные для обработки
заготовок абразивными инструментами, составляют группу –
шлифовальные станки. Шлифовальные станки обеспечивают шестой и
седьмой квалитеты ИСО. При обычном шлифовании достигают
параметра шероховатости поверхности Ra=1,25[pic]0,32 мкм, при
точном шлифовании Ra=0,38[pic]0,08 мкм, а при отдельных
операциях Ra=0,08[pic]0,02 мкм.
По классификатору ЭНИМС предусмотренно разделение всех
металлорежущих станков на 9 групп. Группы делят на типы, а типы
по размерам станков или обрабатываемых заготовок.
Группа станков с абразивным инструментом обозначена цифрой 3
(первая цифра в обозначении модели). Вторая цифра указывает тип
станка: 1 – круглошлифовальные станки (3161); 2 –
внутришлифовальные станки (3228); 3 – обдирочношлифовальные
станки (332); 4 – специализированные шлифовальные станки,
например, шлицешлифовальные (3451); 5 – не предусмотренно; 6 –
заточные (364); 7 – плоскошлифовальные с прямоугольным (371) или
круглым (3756) столом; 8 – притирочные и полировальные станки
(3816); 9 – разные станки, работающие с применением абразивного
инструмента (395). Когда необходимо указать, что рассматриваемая
конструкция станка усовершенствована, то есть принадлежит к
новому поколению станков, то в условное обозначение вводят букву
А (3А64).
Кроме станков, изготовляемых серийно, станкостроительные
заводы выпускают много специальных станков; обозначают их, как
правило, условными заводскими номерами.
Например, внутришлифовальный автомат ЛЗ-242 изготовлен на
Ленинградском станкостроительном заводе им. Ильича (ЛЗ) под
номером 242. Указанный шифр станка не дает конкретных сведений о
нем, следовательно, необходима дополнительная информация.
Металлорежущие станки, в том числе станки шлифовальной
группы, делят на универсальные, специализированные и
специальные.
Отечественная станкостроительная промышленность изготовляет
металлорежущие станки пяти классов точности; Н – нормальной, П –
повышенной, В – высокой, А – особо высокой, С – особо точной.
Набольшее применение в промышленности нашли шлифовальные
станки повышенной и нормальной точности. Соотношение между
показателями точности при переходе от одного класса к другому
для большинства станков принято по геометрическому ряду со
знаменателем 1,6. Например, допускается осевое биение
шпиндельной бабки круглошлифовальных станков 4.0, 2.5, 1.6, 1.0
мкм для классов точности соответственно П, В, А, С. Высокую
точность станков обеспечивают изготовлением основных деталей с
высокой степенью точности, а также резким уменьшением тепловых
деформаций станка путем выноса из станка части гидропривода,
системы смазывания и охлаждения, резкого сокращения его вибраций
путем динамической балансировки электродвигателя, планшайб,
шкивов, а так же конструктивным изменениям отдельных элементов
станка.
3.2.Шлифовальные круги.
3.2.1.Абразивные материалы.
Абразивный материал – это естественный или искусственный
материал, преимущественно высокой твердости. К естественным
абразивным материалам относится алмаз, кварц, корунд, наждак,
кремень, гранит. К искусственным – нормальный электрокорунд,
хромистый электрокорунд, титанистый электрокорунд, монокорунд,
зеленый и черный карбид кремния, карбид бора, синтетические
алмазы, кубический нитрат бора, и другие.
Основными свойствами абразивных материалов является
твердость, абразивная способность, прочность и износостойкость.
Алмаз естественный (А) представляет собой разновидность
углеродов, обладает наивысшей твердостью из всех известных
естественных и искусственных абразивных материалов, но хрупок.
Естественные алмазы содержат наибольшее количество (от 0.02% до
4.8%) примесей окислов алюминия, железа, кальция, кремния,
марганца, титана и др. Алмазы, непригодные для изготовления
украшений называют техническими и используют для шлифования
металлов. Массу алмаза измеряют в граммах и каратах; 1 кар = 0.2
г.
Алмаз синтетический (АС). Для получения синтетических
алмазов используют углеродсодержащие вещества с применением
катализаторов. В качестве углеродсодержащего вещества наиболее
часто применяют графит, реже – сажу или древесный уголь, а в
качестве катализатора – металл (хром, никель, железо, кобальт и
др.). Под действием высокой температуры и давления происходит
образование синтетического алмаза.
В зависимости от размеров зерен, методов их получения и
контроля порошки из синтетических алмазов делят на шлифпорошки и
микропорошки.
Существует пять марок шлифпорошков из синтетических алмазов,
которые различаются в основном механическими свойствами
(прочностью, хрупкостью), а также формой и параметрами
шероховатости:
АСО – зерна с шероховатой поверхностью, обладают пониженной
прочностью и пониженной хрупкостью, работают с минимальными
потреблением и энергией и выделением теплоты, обладают хорошими
режущими свойствами;
АСР – зерна с меньшей хрупкостью и большей прочностью по
сравнению с АСО и хорошо удерживаются в связке;
АСВ – зерна с меньшей хрупкостью и большей прочностью, чем
АСО и АСР, имеют по сравнению сними более гладкую поверхность;
АСК – зерна с меньшей хрупкостью и большей прочностью по
сравнению с АСО, АСР, АСВ;
АСС – зерна имеют максимальную прочность по сравнению с
алмазами других марок и представляют собой зерна блочной формы.
Прочность зерен АСС выше прочности естественных алмазов.
Алмазные микропорошки выпускают: 1) с нормальной абразивной
режущей способностью (АМ) из естественного алмаза и из
синтетических алмазов (АСМ); 2) с повышенной абразивной
способностью из природных (АН), синтетических (АСН) алмазов.
В институте сверхтвердых материалов АН УССР создан новый
сверхтвердый материал «Славутич», который, не уступая алмазам по
износостойкости, превосходит их по прочности.
Электрокорунды состоят из окиси алюминия Al2O3 и его
примесей. Содержания окиси алюминия 93-96% в нормальном
электрокорунде и монокорунде. Разновидности электрокорундов
различаются содержанием окиси алюминия. Нормальный электрокорунд
1А выплавляют из бокситов; его разновидности 12А, 13А, 14А и
16А. При содержании, например, 92% окиси алюминия нормальный
электрокорунд обозначают 13А, 93% - 14А и так далее. Белый
электрокорунд 2А выплавляют из глинозема; его разновидности –
22А, 23А, 24А, 25А. Белый электрокорунд содержит не менее 97%
окиси алюминия. При содержании 98% окиси алюминия белый
электрокорунд обозначают 22А а свыше 99.3% - 25А.
Легированные электрокорунды выплавляют из глинозема с
различными добавками. К этим электрокорундам относится хлористый
электрокорунд 3А; его разновидности 32А, 33А, 34А, а также
титанистые электрокорунд 37А. Окислы хрома и титана упрочняют
кристаллическую решетку окиси алюминия и одновременно придают
зерну очень высокую вязкость, приближающуюся к вязкости
нормального электрокорунда.
Циркониевый электрокорунд изготовляют на базе белого
электрокорунда с добавкой окиси циркония. Он имеет очень высокую
прочность. Шлифовальные круги из циркониевого электрокорунда,
изготовленные по технологии горячего прессования, обладают
стойкостью в 10-20 раз превышающей стойкость инструмента,
изготовленного из нормального электрокорунда по обычной
технологии. Вследствие незначительного нагревания заготовки на
обрабатываемой поверхности не возникает прижогов. Циркониевый
электрокорунд обозначается 38АМ, содержит 18-25% двуокиси
циркония, зернистость 250-125.
За последние годы в нашем государстве созданы абразивные
материалы из легированного электрокорунда повышенной стойкости и
прочности: хромотитанистый 91А и 92А, ванадиевый, формокорунд,
электрокорунд и другие.
Перспективны круги из хромотитанистого электрокорунда 91.
При их использовании на операциях плоского и круглого наружного
шлифования и других видов шлифования стойкость шлифовальных
кругов повышается до 2.5 раза, производительность в 2 раза,
обработка без прижогов.
Монокорунд 4А выплавляют из боксита сернистым железом и
восстановителем с последующим выделением монокристалла корунд.
Выпускают монокорунд марок 43А, 44А, 45А; он особенно эффективен
при обработке жаропрочных и кислотоупорных сталей.
Карбид кремния представляет собой химическое соединение
кремния и углерода, получаемое из кокса и кварцевого песка в
электрических печах при нагреве их до температуры 2100-22000 С и
содержит около 97-99% SiC. Карбид кремния является ценным
шлифующим материалом. Он имеет зерна темно-синей и зеленой
окраски с красивым цветом побежалости и металлическим блеском. В
зависимости от содержания (%) чистого карбида кремния этот
материал делят на зеленый (6С) и черный (5С). Зеленый карбид
кремния имеет повышенную по сравнению с черным хрупкость и
содержит чистого кремния не менее 97%. Он выпускается следующих
разновидностей: 62С, 63С и 64С. Черный карбид кремния в
зависимости от содержания карбида кремния выпускают следующих
разновидностей: 52С, 53С, 54С и 55С.
Важнейшими свойствами этого абразивного материала являются
высокие твердость (тверже его только алмаз, эльбор и карбид
бора) и абразивная способность, которая объясняется тем, что его
зерна имеют острые режущие грани. Под абразивной способностью
понимают способность абразивных зерен обрабатывать тот или иной
материал. Карбид кремния очень теплостоек; он способен
выдерживать температуру до 20500 С.
Карбид бора (КБ) представляет собой химическое соединение
B4C, он обладает высокими абразивной способностью,
износостойкостью и химической стойкостью.
Кубический нитрид бора (КНБ) – сверхтвердый материал,
впервые получен в 1957г. и содержит 43.6% бора 56.4% азота.
Несмотря на несколько меньшую твердость, кубический нитрид бора
обладает почти теми же абразивными свойствами, что и алмаз, но
превосходит по износостойкости все известные абразивные
материалы, применяемые в технике. Кубический нитрид бора выгодно
отличается от алмаза своей высокой теплостойкостью. Он не теряет
своих режущих свойств даже при температуре 12000 С; шлифовальные
круги из него отличаются высокой стойкостью. Их применение
повышает точность и качество детали, резко сокращает время на
правку.
Абразивные материалы из кубического нитрида бора в СССР
выпускают в виде шлифпорошков – эльбор (Л) и кубонит (КО) – и
микропорошков (КМ).
Зернистость абразивного материала приведена ниже.
Шлифзерно – 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32,
25, 20, 16
Шлифпорошки - 12, 10, 8, 6, 5, 4
Микропорошки - М63, М50, М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5
3.2.2.Связка шлифовального круга.
Связка – вещество или совокупность веществ, применяемых для
закрепления зерен в инструменте. Связки делят на неорганические
и органические. К неорганическим связкам относят керамическую,
силикатную и магнезиальную; к органическим бакелитовую и
вулканитовую. Наибольшее применение имеют керамические,
бакелитовые и вулканитовые связки.
Керамическая связка (К) состоит из огнеупорной глины,
полевого шпата, кварца, мела, талька и других составляющих.
Круги, изготовленные на керамической связке, имеют наибольшую
пористость и поэтому меньше засаливаются, легко режут металл и
обладают хорошей водоупорностью, допускают шлифование с
охлаждением. Недостатком керамической связки является хрупкость,
которая делает абразивные инструменты чувствительными к ударной
нагрузке.
Силикатную связку (С) изготовляют из жидкого стекла, которое
смешивают с окисью цинка, мелом, глиной и др. Силикатная связка
обладает достаточной прочностью. Круги на такой связке быстро
изнашиваются, но работают с малым выделением теплоты при
резании. Их применяют, когда поверхность заготовки чувствительна
к повышению температуры при шлифовании. Круги на силикатной
связке обычно используют без охлаждения.
Магнезиальная связка состоит из акустического магнезита и
раствора хлористого магния. Она имеет ограниченное применение,
так как круги, изготовленные на ней, неоднородны, быстро
неравномерно изнашиваются. Они гигроскопичны, их можно
использовать только для сухого шлифования.
В бакелитовой связке (В) главной составляющей является
жидкий или порошкообразный бакелит (искусственная смола). Круги
на такой связке обладают большой прочностью, но быстро
изнашиваются. При тяжелых условиях работы, когда температура в
зоне резания достигает 3000С и более, связка начинает выгорать,
а зерна преждевременно выкрашиваются. Указанные круги используют
главным образом без охлаждения. Бакелитовая связка несколько
разрушается под действием щелочных растворов, находящихся в
охлаждающей жидкости. Поэтому охлаждающая жидкость в случае
применения кругов на этой связке не должна содержать свыше 1.5%
щелочи.
Упругость связки дает возможность изготовлять тонкие круги
(высотой 0.5 мм) для абразивной прорезки. Эти свойства
бакелитовой связки обеспечили ей широкое распространение в
производстве абразивных инструментов. Из-за больших прочности и
упругости бакелитовой связи шлифовальные круги, изготовленные на
ней, могут работать с повышенными скоростями (50-65 м/с).
Вулканитовая связка (В) состоит главным образом из
синтетического каучука с различными добавками, которые влияют на
твердость, прочность и эластичность инструмента. Круги на
вулканитовой связке обладают большей упругостью, чем на
бакелитовой, и поэтому применяются для абразивной прорезки.
3.2.3.Твердость абразивного инструмента.
Твердость абразивного инструмента – величина,
характеризующая его свойство сопротивляться нарушению сцепления
между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента
в пределах установленных норм. Понятие о твердости абразивного
инструмента не имеет ничего общего с твердостью абразивного
материала, который характеризует способность его проникать в
другие тела. Из зерен самого твердого абразивного материала
можно изготовит мягкий абразивный инструмент, и наоборот. Обычно
мягким абразивным инструментом называют такой, из которого
абразивные зерна легко выкрашиваются, а твердым – из которого
зерна выкрашиваются с трудом. Согласно стандарту, ниже приведена
шкала твердости шлифовальных кругов:
Мягкий М1, М2, М3
Среднемягкий СМ1, СМ2
Средний С1, С2
Среднетвердый СТ1, СТ2, СТ3
Твердый Т1, Т2
Весьма твердый ВТ1, ВТ2
Чрезвычайно твердый ЧТ1, ЧТ2
3.2.4.Форма и маркировка шлифовальных кругов.
Шлифовальные круги изготавливают различных форм (табл. 1).
Наибольшее применение находят плоские круги прямого профиля
(ПП). Их применяют для круглого, наружного и внутреннего
шлифования, плоского шлифования периферии круга, заточки
инструмента и ручного обдирочного шлифования.
Маркировка шлифовальных кругов. Для выбора шлифовального
круга необходимо знать его характеристику, которую наносят на
поверхность круга в виде условных обозначений.
Условные обозначения располагают в определенной
последовательности. Они дают полную характеристику шлифовального
круга и указывают, с какой окружной скоростью безопасно
работать. Эти обозначения представляют собой паспорт
шлифовального круга.
Пример. Маркировка КАЗ24А40С25К 35 м/с ПП350*40*125А
обозначает:
КАЗ – Косулинский абразивный завод;
24А – марка абразивного материала (белый
электрокорунд);
40 – зернистость, размер зерна основной фракции 500-
400 мкм;
С2 – степень твердости;
5 – номер структуры;
К - вид связки (керамическая);
35 м/с - окружная скорость, при которой
обеспечивается безопасная работа;
ПП - форма круга (плоский круг прямого профиля);
350*40*127 - размеры шлифовального круга в мм (наружный
диаметр, высота, диаметр отверстия);
А - класс круга;
3.3.Смазочно-охлаждающие жидкости.
Для вывода из зоны резания выделяющейся теплоты, уменьшения
трения и удаления отходов шлифования применяют охлаждение
различными смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). По составу и
свойствам СОЖ, применяемые при шлифовании, делят на эмульсию и
масла.
Эмульсией называют жидкость, в которой во взвешенном
состоянии находятся микроскопические частицы другой жидкости.
Основой шлифовальной эмульсии является вода с добавлением
небольшого количества специальных присадок, обеспечивающих
смазочный эффект.
Охлаждающая жидкость, смывая абразивно-металлическую пыль,
улучшает качества шлифуемой поверхности. Охлаждающие жидкости не
должны содержать ядовитых примесей, вызывающих кожные
заболевания у рабочих, не должны разъедать металл и краску
станка. Чем больше площадь поверхности соприкосновения заготовки
с шлифовальным кругом и тверже материал обрабатываемой
заготовки, тем большее количество охлаждающей жидкости
необходимо подавать в зону шлифования. Охлаждающую жидкость
следует равномерно подавать на всю высоту шлифовального круга.
Количество подаваемой жидкости зависит от высоты шлифовального
круга: на каждые 10мм высоты круга расходуют примерно 5-8 литров
жидкости.
Последнее время появились СОЖ, которые по своим свойствам
превосходит соответствующие товарные образцы: углеродистые
жидкости (масла) МР-1 и ОСМ-3, а также эмульсии «Укринол-1»,
«Аквол-2» и др.
Масло МР-1 по внешнему виду светло-коричневая маслянистая
жидкость, имеющая при 200С плотность 0.8-0.93 г/см3 и
кинематическую вязкость при 500С 14-19 мм2/с. Это масло
применяют как при обычном, так и при скоростном шлифовании.
Масло ОСМ-3 по внешнему виду маслянистая жидкость от желтого до
коричневого цвета, имеющая при 200С плотность 0.8-0.9 г/см3 и
кинематическую вязкость при 500С 6-9 мм2/с. Это масло
рекомендуется применять для обработки чугуна и стали при
хонинговании, шлифовании и супершлифовании.
Основу эмульсолов «Укринол-1» и «Аквол-2» также составляет
минеральное масло, в которое вводят присадки, обеспечивающие его
эмульгируемость в воде.
«Укринол-1» по внешнему виду прозрачная маслянистая
жидкость, имеющая плотность при 200С 0.9-0.97 г/см3 и
кинематическую вязкость при 500С 30-60 мм2/с. Эту эмульсию
рекомендуют при всех условиях шлифования.
«Аквол-2» по внешнему виду – прозрачная жидкость,
маслянистая, темно-коричневого цвета, имеющая плотность при 200С
0.9-0.99 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 38-65 мм2/с.
Рекомендуется при скоростном шлифовании дорожек колец
подшипников.
Применение указанных СОЖ обеспечивает повышение стойкости
шлифовальных кругов, снижение шероховатости шлифуемой
поверхности и повышение производительности труда.
4.Способы повышения эффективности процесса шлифования.
4.1.Скоростное шлифование.
Скоростное шлифование. Шлифование со скоростью круга V=60
м/с и выше называют скоростным. При скоростном шлифовании
увеличивается: период стойкости шлифовального круга, объем
снимаемого металла, а следовательно, производительность
шлифования, мощность, затрачиваемая на шлифование, выделение
теплоты в зоне шлифования. Уменьшаются: силы резания, параметр
шероховатости шлифуемой поверхности, время на выхаживание,
отклонения размера и формы готовой детали.
4.2.Силовое шлифование.
Силовое шлифование – высокопроизводительный процесс
обработки, дающий возможность в несколько раз увеличить
интенсивность съема металла по сравнению с обычным шлифованием,
что обеспечивает повышение производительности в 6 раз. При
шлифовании отливок, имеющих твердую корку, окалину, понижения
производительности не происходит. Обработка по твердой корке
приводит к самозатачиванию круга и повышает режущую способность
его.
Иногда силовое шлифование заменяет более эффективно такие
виды обработки, как точение, фрезерование, при этом повышается
точность и снижается параметр шероховатости поверхности по
сравнению с обработкой лезвийным инструментом. При
высокоскоростном шлифовании важное значение приобретают вопросы
снижения вспомогательного времени за счет автоматизации
установки заготовок, правки шлифовального круга в цикле
шлифования, автоматизация управления станком и т.д.
4.3.Автоматизация.
Автоматизация шлифовального оборудования. Для обеспечения
шлифования заготовки необходимо ввести ее в зону обработки,
зажать в центре (патроне), подвести шлифовальный круг, а после
обработки отвести круг и снять деталь со станка. Следовательно,
требуется движения, обеспечивающая условия для выполнения
рабочих движений. Как рабочие, так и вспомогательные движения
осуществляют в определенной последовательности. Управление
операцией сводится к подаче команд на начало операции, начало и
конец каждого движения, изменения направления и скорости
согласно принятой программе. Автоматизированный станок – это
станок, на котором механизированы основные и вспомогательные
операции, т.е. цикл обработки осуществляется без участия
рабочего.
Цикл шлифования – состоит их операции загрузки, обработки,
разгрузки, контроля и управления.
Загрузка обеспечивает захватывание заготовки загрузочным
приспособлением из емкости, транспортирование ее в зону
обработки, ориентирование, установку и закрепление.
Обработка состоит из включения станка, быстрого подвода
круга, ускоренной подачи, рабочей подачи, выключение подачи,
отвода бабки и выключение станка.
Разгрузка включает открепление, захват, транспортирование
обработанной заготовки.
Контроль состоит из измерения готовой детали, подналадки и
правки шлифовального круга.
Управление – это обеспечение установленного цикла и режимов
обработки.
5. Техника безопасности.
5.1. Техника безопасности на территории предприятия.
Территория промышленного предприятия должна быть ровной.
Траншеи, канавы, различные углубления, используемые для
производства ремонтных или строительных работ должны плотно
закрываться и в случае необходимости надежно ограждаться. Дороги
и проходы на территории предприятия должны быть, как правило,
прямолинейными, а ширина их должна соответствовать интенсивности
движения. На переездах, переходах должны быть шлагбаумы,
сфетофоры и звуковая сигнализация, а также предупредительные
надписи. В местах особо интенсивного железнодорожного движения и
на основных потоках движения людей необходимо сооружать мосты-
переходы над рельсовыми путями или тоннели. С наступлением
темноты или плохой видимости места движения людей, работ и
движения транспорта должны хорошо освещаться. На территории
предприятия необходимо строго соблюдать следующие правила:
ходить только по переходным дорожкам, не переходить
железнодорожный путь вблизи приближающегося подвижного состава,
не пролезать под вагонами, стоящими на пути составов, а также не
прыгать на ходу в вагоны или на платформы. Если на территории
предприятия работает подъемный кран или экскаватор, запрещается
ходить или стоять под поднятым грузом или ковшом.
5.2. Техника бкзопасности в механических цехах.
Подвесные транспортные устройства (монорельсы, конвейры и
др.) не должны располагаться над рабочим местом. Эксплуатируемое
оборудование должно быть в полной исправности. Работать на
неисправном оборудовании запрещается. Оборудование должно быть
установлено на фундаментах или основаниях. Проходы между
станками не должны загромождаться. Все передачи – ременные,
цепные, зубчатые и др. должны иметь специальное ограждения на
высоте 2 м от уровня пола.
Оборудование, работающее с выделением пыли (сухое
шлифование), необходимо устанавливать в отдельном помещении. В
этом помещении предусматривают приточную вентиляцию и
пылеотсасывающие устройства возле каждого места выделения пыли
(особенно у заточных станков).
К основным мероприятиям, обеспечивающим безопасность при
работе на шлифовальных станках, установленных в механических
цехах, относят: предварительный осмотр и соблюдение правил
хранения абразивных кругов, обращение с ними, испытание кругов
на прочность, соблюдение норм и требований безопасности при
установке и закреплении абразивного инструмента на шпинделе
станка, строгое соблюдение станочниками инструкции по безопасной
работе на станке шлифовальной группы.
6.Список литературы.
Лоскутов В.В. Шлифовальные станки 1988 (М. Машиностроение 1988).
Лоскутов В.В. Шлифование металлов Учебник 1985 (М. Машиностроение 1985).
Якимов А.В., Паршаков А.Н., Свирщев В.И., Ларшин В.П. Управление процессом
шлифования 1983 (К. Технiка 1983)
Загрузка...