Абразивный инструмент. Выбор и применение. Учебное пособие

Министерство образования Российской Федерации ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

М.И. Хараева М. И. Хараева

АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Выбор и применение

Выбор и применение Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно – методическим центром (УМО) в качестве учебного пособия для студентов технических специальностей вузов региона

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ 2003 1

2

УДК 621.9.02:621.923.6

ВВЕДЕНИЕ

М.И. Хараева Абразивный инструмент. Выбор и применение: Учебное пособие/. – Улан-Удэ, изд-во ВСГТУ 2003. – 140 стр. В учебном пособии представлены материалы по абразивному инструменту, по его выбору и применению. Пособие состоит из пяти глав. В первой главе подробно рассмотрены шлифовальные материалы, указана область их применения. Рассмотрены связка, структура, классы точности абразивных инструментов, классы неуравновешенности и способы правки кругов. Во второй главе представлена классификация и формы всех типов шлифовальных кругов, шлифовальных сегментов. Даны сведения о новых видах шлифовальных лент и других инструментов на гибкой основе, новых полировальных пастах, указаны области их применения. Представлены результаты исследований по выбору средств заточки фрез из быстрорежущей стали. Пособие предназначено для студентов технических вузов и специалистов машиностроительных предприятий.

Рецензенты: А.И.Промптов; зав.кафедрой «Оборудование и автоматизация машиностроения» ИркГТУ, д.т.н.,проф. Кафедра технологии конструкционных материалов, машиностроения и сервиса Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета, зав.кафедрой, проф. Г.С.Филиппов. Печатается по решению редакционно-издательского совета ВосточноСибирского государственного технологического университета.

Ключевые слова: Абразивный инструмент, шлифовальные круги, сегменты, гибкие ленты, режимы обработки, средства заточки.

 ВСГТУ, 2003 г.

3

Технический прогресс и эффективность производства в современном машиностроении неразрывно связаны с широким применением новых видов абразивных материалов и инструментов из них. В данном пособии рассматриваются основные современные шлифовальные материалы, используемые для изготовления шлифовальных кругов, сегментов, шлифовальных лент и других инструментов на гибкой основе. Достаточно полно представлены сведения о зернистости шлифовальных материалов, зерновом составе. Указаны связки, структура, классы точности абразивных инструментов, классы неуравновешенности шлифовальных кругов, приведены классификация и обозначения форм шлифовальных кругов и сегментов. В соответствии с направлениями развития в области абразивной обработки в пособии уделено внимание новым видам шлифовальных лент и других инструментов на гибкой основе. Указаны показатели режущей способности, режимы ленточного шлифования. Имеются сведения о новых полировальных пастах, и областях их применения. В пособии уделено внимание видам обработки абразивными инструментами. Показан процесс хонингования, даны режимы чернового и чистового хонингования, приведены рекомендации по применению хонинговальных брусков из дробленых поликристаллических синтетических алмазов для обработки стальных и чугунных деталей. Достаточно подробно представлены характеристики доводочных операций для плоских поверхностей, физико-механические свойства связок на основе каучука для алмазных гибких лент. В настоящее пособие включены результаты исследований по влиянию средств заточки на качество поверхностного слоя деталей. Учебное пособие рекомендовано для студентов технических вузов машиностроительных специальностей и инженернотехническим работникам машиностроительных предприятий.

4

ГЛАВА 1. АБРАЗИВНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ 1 Титанистый 37А

1.1. Шлифовальные материалы

Циркониевый 38А сферокорунд ЭС

Шлифовальные материалы и области их применения приведены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Шлифовальные материалы и области их применения

Электрокорунд

Шлифовальный материал 1 нормальный (12А…13А) нормальный 14А нормальный (15А…16А, АА, А)

Связки 2 органическая

Обрабатываемые материалы

Электрокорунд

В зависимости от вида используемого шлифовального материала различают электрокорундовые, карбидокремниевые, эльборовые, алмазные и другие абразивные инструменты.

монокорунд (43А…48А)

кар- черный бид (53С…55С) крем- зеленый ния (63С…64С) Техническое стекло 71Г

3 углеродистые и легированные стали

керамическая и органическая керамическая и для шлифшкурки

различные керамическая и для шлифшкурки для шлифовальной шкурки, свободный абразив шлифшкурка

Корунд 92Е Кремень 81 Кр

белый (22А…25А, АА, А) хромистый (32А…34А)

2 Керамическая

керамическая и для шлифшкурки

углеродистые и легированные стали

керамическая, свободный абразив

шлифование углеродистых и легированных сталей в интенсивном режиме

шлифшкурка

Карбид бора

Наждак Гранит

5

6

Продолжение таблицы 1.1 3 стали обдирочное шлифование мягкие и вязкие материалы; цвет-ные, резины, пластмассы, кожи Инструментальные, жаропрочные и труднообраба-тываемые стали Чугун, цветные металлы и сплавы, титановые сплавы дерево полирование стекла и металлов дерево, кожа, эбонит порошок и пасты для доводочных операций

свободный абразив шлифшкурка и свободный абразив

для мельничных жерновов дерево, кожа, пластмассы, стекло

1 Кубический нитрид бора (эльбор) ЛО, ЛП кубонит Кубический нитрид бора ЛВМ, ЛПМ

Продолжение таблицы 1.1 2 3 Органическая, кешлифование трудрамическая, метал- нообрабаты-ваемых локерами-ческая, закален-ных сталей, шлиф-шкурка, абтита-новых сплавов разив-ная паста и инструментальмикроных сталей шлифпорошки

буровой и правящий инструмент, камнеобработка А5 металлическая, круги и дисковые гальваническая пилы А1, А2, А3 металлическая стекло, керамика, камень, бетон АМ доводка, полировка сталей, стекла, полупроводники АМ5, АН « « « алмазов, драгоценных камней, корунд Шлифовальный материал связка обрабатываемые материалы Синтетический алмаз органическая твердый сплав и АС2 стали (доводка) АС4 органическая и ке- твердый сплав и рамическая керамика АС6 металлическая повышенные нагрузки

АС15

металлическая

стекло, камень, железобетон Продолжение таблицы 1.1

1 АС20, АС32

2 «««

3 при бурении, резке камня, правке шлифкругов, хонинговании

Природный алмаз

АС 50

бурение пород, резка гранита, обработка кварце-вого стекла, корунда

АРВ1

хонингование чугунов, резка стеклопластиков ««« пасты (ГОСТ 2559383) и сус-пензии для довод-ки и полирования стекла, полупро-водников, керамики, закаленных сталей

АРС3 АСМ

АСН

7

8

для инструмен-тов с повышен-ной абразивной способностью

1 АСМ5, АСМ1

2

Продолжение таблицы 1.1 3 Пасты (ГОСТ 2559383) и сус-пензии для сверх-тонкой доводки и полирования де-талей радиотехнической и электронной промышленности

Алмазные шлифпорошки в зависимости от вида сырья, из которого они изготовлены, обозначают буквенными индексами по ГОСТ 9206-80: А – из природных алмазов; АС – из синтетических алмазов; АР – из синтетических поликристаллических алмазов. Микропорошки и субмикропорошки из природных алмазов обозначают буквенными индексами АМ, из синтетических алмазов – АСМ. При обозначении микропорошков из природных и синтетических алмазов повышенной абразивной способности индекс М заменяют на индекс Н, т.е. АН, АСН. Шлифпорошки из синтетических поликристаллических алмазов типа «баллас» (В), «карбонадо» (К) или «спеки» (С) обозначают соответственно АРВ, АРК, АРС в зависимости от типа поликристаллического алмаза. Помимо буквенных обозначений добавляют цифровые индексы: в шлифпорошках из природных алмазов цифровой индекс соответствует десяткам процентов содержания зерен изометрической формы, например: А1, А2, А3, А5, А8; 9

в шлифпорошках из синтетических алмазов цифровой индекс соответствует среднеарифметическому значению показателей нагрузки при сжатии единичных зерен всех зернистостей данной марки, выраженному в ньютонах, например: АС2, АС4, АС6, АС15, АС20, АС32, АС50; в шлифпорошках из синтетических поликристал-лических алмазов индекс соответствует средне-арифметическому значению показателей нагрузки на сжатие единичных зерен всех зернистостей данной марки, выраженному в сотых долях ньютонов; в субмикропорошках цифровой индекс означает долю зерен крупной фракции в процентах, например: АМ5, АСМ5, АМ1, АСМ1. Основная характеристика алмазных порошков по ГОСТ 9206-80 приведена ниже. Шлифпорошки из природных алмазов, получаемых дроблением, содержат зерна изометрической формы, не менее: А1 – 10%; А2 – 20%: АЗ – 30%; А5 – 50%; А8 – 80%. Шлифпорошки из синтетических алмазов: АС2 – повышенная хрупкость; зерна представлены преимущественно агрегатами с развитой режущей поверхностью; АС2 – зерна представлены агрегатами и сростками; АС6 – зерна представлены в основном поврежденными кристаллами, обломками и сростками; АС15 – алмазы, представленные в основном целыми кристаллами и их обломками и сростками обладающими высокими прочностными свойствами с коэффициентом формы зерен не более 1,6; АС20 – алмазы, представленные целыми кристаллами и их обломками и сростками, обладающие повышенными прочностными свойствами, с коэффициентом формы зерен не более 1,5; АС32 – алмазы, представленные в основном целыми кристаллами и их обломками, обладающие повышенной прочностью с коэффициентом формы зерен не более 1,3; АС50 – алмазы, представленные в основном хорошо ограненными кристаллами и их обломками, обладающие повышенной прочностью с коэффициентом формы зерен не более 1,18. 10

Шлифпорошки из синтетических поликристаллических алмазов: АРВ1 – алмазы, получаемые путем дробления синтетических алмазов типа «баллас»; АРК4 – алмазы, получаемые путем дробления алмазов типа «карбонадо»; АРС3 – алмазы, получаемые путем дробления алмазов типа «спеки». Коэффициент формы зерен представляет отношение длины проекции зерна к ширине проекции. Изометричным считается зерно, у которого коэффициент формы не превышает 1,3. 1.2. Зернистость и зерновой состав шлифовальных материалов Шлифовальные материалы из искусственных и природных абразивных материалов делят на группы в зависимости от размера зерен. ГОСТ 3647-80 устанавливает четыре группы шлифовальных материалов: шлифзерно (2000÷160 мкм); шлифпорошки (125÷40 мкм); микрошлифпорошки (63÷14 мкм) и тонкие микрошлифпорошки (10÷3 мкм). Совокупность абразивных зерен шлифовального материала в установленном интервале размеров называют фракцией. Фракцию, преобладающую по массе, объему или числу зерен, называют основной. Цифровое обозначение зернистости в зависимости от процентного содержания основной фракции дополняют буквенным индексом в соответствии с таблицей 1.2. Таблица 1.2 Минимальное содержание основной фракции шлифовальных материалов, % Индекс

Зернистость 200-8

6-4

М63-М28

М20-М14

М10-М5

11

В

-

-

60

60

55

П

55

55

50

50

45

Н

45

40

45

40

40

Д

41

-

43

39

39

Пример обозначения шлифзерна зернистостью 40 с разным содержанием основной фракции с индексами П, Н, Д следующий: 40 – П; 40 – Н; 40 – Д. Помимо основной фракции, шлифовальный материал содержит зерна, размеры которых могут отличаться от установленного интервала размеров зерен основной фракции. Различают предельную, крупную, основную, комплексную и мелкую фракции. Характеристику конкретной совокупности абразивных зерен, выраженную размерами зерен основной фракции, называют зернистостью. В зависимости от группы материалов приняты следующие обозначения зернистости: а) шлифзерна и шлифпорошков - как 0,1 размера стороны ячейки сита в свету в мкм, на котором задерживаются зерна основной фракции; например; 40,25, 1 б (соответственно 400,250, 160 мкм); б) микрошлифпорошков - по верхнему пределу размера зерен основной фракции с добавлением индекса М; например: М40, М28, М 10 (соответственно 40,28,10 мкм); в) алмазных шлифпорошков - дробью, числитель которой соответствует размеру стороны ячейки верхнего сита, а знаменатель - размеру стороны ячейки нижнего сита основной фракции; например: 400/250; 400/315; 160/100; 160/125; г) алмазных микропорошков и субмикропорошков - дробью, числитель которой соответствует наибольшему, а знаменатель - наименьшему размеру зерен основной фракции; например: 40/28; 28/20; 12

10/7; д) шлифзерна и шлифпорошков эльбора - в зависимости от контроля; при ситовом методе контроля - размер ячеек сита; например, Л20, Л 16, Л 10; при микроскопическом методе контроля - дробью, аналогично алмазным шлифзерну и шлифпорошкам, например, 250/200; 200/160; 125/100. Требования к зерновому составу шлифовальных материалов приведены в ГОСТ 3647-80, для алмазных порошков общего назначения - в ГОСТ 9206-80, для эльбора в зерне - в ОСТ 2-МТ 79-2-75. Зерновой состав алмазных шлифпорошков должен соответствовать определенным нормам (табл.1.3) Таблица 1.3 Зерновой состав алмазных шлифпорошков

Зернистость

2500/1600

2500/2000 2000/1600 1600/1000 1600/1250 1250/1000 1000/630 1000/800 800/630 630/400 400/250 250/160 160/100

630/500 500/400 400/315 315050 250/200 200/160 160/125

Массовая доля зерен, % Крупной фракОсновной фракции, не более ции, не менее широкий диапазон

узкий широкий диапазон диапазон

8

90

8

90

узкий диапазон

8

8 10

90

90 80

10

10 10 10 10 10 12 12

80

80 80 80 80 80 80 80

10 10 12

80 80 75

100/63 63/40

125/100 100/80 80/63 63/50 50/40

13 15

12 12 13 13 15

75 75

80 75 75 75 75

Зернистости шлифовальных материалов указаны в табл. 1.4-1.6. Таблица 1.4 Зернистость абразивных порошков Зернистость 200 160 125 100 80 63 50 40 32 25 20 16 12 10 8 6 5 4

Размер стороны ячейки сита в свету, при котором зерна основной фракции проходят через сито задерживаются на сите 2500 2000 2000 1600 1600 1250 1250 1000 1000 800 800 630 630 500 500 400 400 315 315 250 250 200 200 160 160 125 125 100 100 80 80 63 63 50 50 40

Таблица 1.5 Зернистость М6З 13

14

Зернистость микропорошков Размер зерен основной фракции 63+50

М50 М40 М28

50+40 40+28 28+20

М20 М14 М10 М7

20+14 14+10 10+7 7+5

М5

5+3

Шлифпорошок АС6 160/125 ГОСТ 9206-80 Микропорошок АСН 40/28 ГОСТ 9206-80 Субмикропорошок АСМ5 0,5/0,1 ГОСТ 9206-80 из синтетических поликристаллических алмазов: Шлифпорошок АРСЗ 160/125 ГОСТ 9206-80. В табл. 1.7 приведены области применения абразивных, эльборовых и алмазных инструментов различной зернистости. Таблица 1.6

Зернистость эльборовых порошков Зернистость при ситовом методе контроля

Таблица 1.7

Размер стороны ячейки сита в свету, при которой зерна основной фракции проходят через сито

Области применения абразивных инструментов различной зернистости

задерживаются на сите

Л20 Л16 Л12 Л10 Л8 Л6 Л5

250 200 160 125 100 80 63

200 160 125 100 80 63 50

Л4

50

40

Зернистость инструментов абраалмазных зивных 1/0 М40-М5 40/28÷5/3

Процентное содержание в алмазных шлифпорошках крупной фракции по массе не должно превышать 0,1 %, а мелкой фракции - не более 2 %. Для марок А1, А2, АЗ, АС2, АС4, АС6 зернистостью 400/315 и мельче основной фракции должно быть не менее 70 %, крупной - не более 15%. При обозначении шлифпорошков указывают марку шлифовального материала и его зернистость. Примеры условнрго обозначения алмазных порошков: из синтетических алмазов: 15

16

Область применения

Для доводки особо точных деталей. Окончательная доводка деталей с точностью 3÷5 мкм и менее и параметром шероховатости Rа = 0,16÷0,02 мкм. Суперфиниширование, окончательное хонингование. Резьбошлифование с мелким шагом.

8; 6

12; 10

25;20; 16

63/50÷50/40

125/100÷ 80/63

200/160÷ 125/100

Чистое и тонкое шлифование деталей из твердых сплавов, металлов, стекла и других неметаллических материалов. Доводка режущего инструмента. Резьбошлифование с мелким шагом резьбы. Чистовое хонингование.

40,32

315/250÷ 250/200

Предварительное и чистовое шлифование деталей с параметром шероховатости поверхности Rа= 2,5÷0,32 мкм. Шлифование хрупких материалов.

50; 63

-

Предварительное круглое наружное, внутреннее, бесцентровое и плоское шлифование с параметром шероховатости поверхности Rа = 2,5÷0,63 мкм. Отделка металлов и неметаллических материалов. Шлифование вязких материалов. Заточка крупных и средних резцов. Отрезка. Правка инструмента.

Отделочное шлифование деталей с параметром шероховатости Rа = 0,63÷0,16 мкм. Чистовое алмазное шлифование, заточка режущих инструментов. Предварительное хонингование.

Продолжение таблицы 1.7 Чистовое шлифование деталей, заточка режущих инструментов, предварительное алмазное шлифование, профильное шлифование с параметром шероховатости Ra = 1,25÷0,16 мкм. Шлифование хрупких материалов.

125; 100; 80

Правка шлифовальных кругов. Ручное обдирочное шлифование заготовок после литья, ковки, штамповки, прокатки и сварки.

1.3. Связка абразивных инструментов. Твердость Вещество или совокупность веществ, применяемых для закрепления зерен шлифовального материала и наполнителя в абразивном инструменте, называют связкой. Наполнитель в связке предназначен для придания инструменту необходимых физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Связка влияет на геометрию рельефа рабочей поверхности инструмента, износ абразивного инструмента и параметры шероховатости обработанной поверхности.

17

18

Области применения связок абразивных инструментов приведены ниже. Керамические связки (К1, К2, КЗ, К4, К5, К6, К8, К10) - для всех основных видов шлифования, кроме прорезки узких пазов, обдирочных работ на подвесных станках; К2, КЗ - для инструмента из карбида кремния; К2 – для мелкозернистого инструмента; К1, К5, К8 – для инструмента из электрокорунда. Бакелитовые связки (Б, Б1, Б2, Б3, Б4, БУ, Б156, БП2) – круги с упрочняющими элементами для шлифования при скоростях круга 65, 80 и 100 м/с; кругов для скоростного обдирочного шлифования на подвесных станках и вручную, плоского шлифования торцом круга; отрезки и прорезки пазов; заточки режущих инструментов; для шлифования прерывистых поверхностей; мелкозернистые круги для отделочного шлифования; алмазные и эльборовые круги; бруски хонинговальные, сегменты шлифовальные, в том числе для работы со скоростью резания 80 м/с. Вулканитовые и прочные связки (В, В1, В2, В3, В5, Гф, Пф, Э5, Э6) – ведущие круги для бесцентрового шлифования; гибкие круги для полирования и отделочного шлифования на связке В5, круги для отрезки, прорезки и шлифования пазов; круги для некоторых чистовых операций профильного шлифования (сферошлифования и др.); шлифовальные круги на вулканитовой связке В3, изготовленные методом прессования; гибкие плиты на связке В5; полировальные высокопористые круги на связке Пф; круги на магнезиальной связке; тонкозернистые круги на глифталевой связке и с графитовым наполнителем для окончательного полирования. Металлические связки – алмазные круги повышенной износостойкости для обработки твердых сплавов, а также круги для электрохимической абразивной обработки. Керамические связки являются многокомпонентными смесями огнеупорной глины, полевого шпата, борного стекла, талька и других минеральных материалов, составленными по определенной рецептуре с добавками клеящих веществ; растворимого стекла, декстрина и др. Спекающиеся керамические связки К2, К3 используют для закрепле19

ния зерен из карбида кремния. В процессе термической обработки они расплавляются частично и по своему состоянию и составу близки к фарфору. Плавящиеся керамические связки К1, К5, К8 используют для закрепления зерен из электрокорундовых материалов, с которыми они вступают в химическое взаимодействие и обеспечивают прочное закрепление зерен. По своему составу и состоянию плавящиеся связки являются стеклами. Для бакелитовой связки используют порошкообразный или жидкий бакелит в качестве связующего компонента с соответствующими наполнителями и увлажнителями. Основным компонентом вулканитовой связки является синтетический каучук. Введение в связку различных наполнителей и ускорителей вулканизации позволяет изменять технологические и эксплуатационные свойства абразивных инструментов. Глифталевую смолу используют в качестве связки для инструментов из зеленого карбида кремния зернистостью 6-М14 для полирования. Вспененный поливинилформаль является основным связующим для поропластовых кругов, применяемых для полирования (объем пор равен 80%). Ниже приведены рекомендации по выбору связок для алмазных кругов. Органические связки с металлическим наполнителем: Б156; БП2; ТО2 – для заточки твердосплавного инструмента, профильного шлифования, получистового и чистового шлифования твердосплавных и керамических деталей. Органические связки с минеральным наполнителем: Б1, 01 – для чистовой заточки твердосплавного инструмента без СОЖ, чистового шлифования твердосплавных деталей. Органические связки для алмазов без покрытия: Б3, Б1, БР, Р9, Р14Е – для полирования, тонкого шлифования и заточки твердосплавного инструмента. 20

Металлические связки повышенной производительности: МВ1, ПМ1 – для глубинного шлифования, чистового шлифования и заточки твердосплавного инструмента и деталей из твердых сплавов. Металлические связки повышенной стойкости: М1, МК, М15 для профильного чистового шлифования деталей и заточки инструмента из твердого сплава. Гальваническая никелевая связка - для врезного шлифования профильными кругами. Керамическая связка: К1 - для шлифования и заточки инструментов при обработке твердого сплава совместно со стальной державкой или корпусом. Токопроводяшие связки: органическая БПЗ и металлические МВ1, ПМ1, МК, М1 - для электрохимического шлифования твердых сплавов, молибденовых, вольфрамовых и других сталей и сплавов. Твердостью абразивного инструмента называют величину, характеризующую свойства абразивного инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении характеристик инструментов в пределах установленных норм. Твердость оценивают определенными показателями в зависимости от метода измерения. Установлена следующая шкала степеней твердости абразивного инструмента: ВМ1 и ВМ2 - весьма мягкие; М1, М2 и МЗ - мягкие; СМ1 и СМ2 - среднемягкие; С 1 и С2-средние; СТ1, СТ2 и СТЗ - среднетвердые; Т 1 и Т2 - твердые; ВТ - весьма твердые; ЧТ - чрезвычайно твердые. Цифры 1,2 и 3 характеризуют возрастание твердости абразивного инструмента внутри степени. Твердость абразивных инструментов для кругов на керамической, бакелитовой и вулканитовой связках определяют по ГОСТ 21

18118-79, ГОСТ 21323-75. Области применения инструментов различной твердости приведены ниже. Мягкие и среднемягкие круги М2-СМ2 - для плоского шлифования торцом круга (на бакелитовой связке), периферией круга (на керамической связке), для шлифования заготовок и заточки инструментов из твердых сплавов, минералокерамики и закаленных углеродистых и легированных сталей, для шлифования цветных металлов и сплавов. Среднемягкие и средние круги СМ2-С2 - для чистового (круглого, бесцентрового, внутреннего плоского периферией круга) шлифования заготовок из закаленных сталей; для шлифования резьб с крупным шагом. Средние и среднетвердые круги С2-СТ2 - для шлифования (круглого бесцентрового, профильного, резьбошлифования) заготовок из незакаленных углеродистых и легированных сталей и сплавов, чугуна и других вязких металлов и материалов; для плоского шлифования сегментами, хонингования брусками. Среднетвердые н твердые круги СТ2-Т2 - для обдирочного и предварительного шлифования, для шлифования профильных и прерывистых поверхностей, заготовок малого диаметра; для снятия заусенцев бесцентрового шлифования, хонингования закаленных сталей. Весьма твердые и чрезвычайно твердые круги ВТ-ЧТ для правки шлифовальных кругов методом обкатки и шлифования, шлифования деталей приборов с малым съемом материала (часовые механизмы), шлифования шариков для подшипников. 1.4. Структура абразивного инструмента и относительная концентрация шлифовального материала Соотношение объемов шлифовального материала, связки и пор в абразивном инструменте определяет структуру инструмента. Принято обозначать структуру номерами. Изменение объемной концентрации шлифоваль22

ного материала на 2% в инструменте соответствует переходу от одного номера структуры к другому номеру. Для обдирочного шлифования при съеме значительного припуска (при предварительной обработке материалов с небольшим сопротивлением разрыву) рекомендуется использовать инструменты высоких номеров структур. Для чистовой обработки, для обработки твердых и хрупких материалов, при повышенных удельных нагрузках в зоне шлифования применяют круги с меньшими номерами структур. Рекомендации по выбору номера структуры абразивного инструмента приведены в табл.1. 8.

Таблица 1.8 Области применения абразивных инструментов с разными номерами структур Объемное № содержание структу- шлифматеры риала, %

48, 46

Шлифование вязких металлов с низким сопротивлением разрыву. Внутреннее шлифование, заточка инструментов, плоское шлифование торцом круга.

9÷12

44÷38

Скоростное шлифование. Профильное шлифование мелкозернистыми кругами. Шлифование резьбы. Шлифование с уменьшенным тепловыделением в зоне резания.

14÷16

Область применения

1÷3

60÷56

Шлифование деталей с малым съемом материала кругами на бакелитовой и керамической связках

3,4

56, 54

Отрезка. Шлифование с большими подачами и переменной нагрузкой. Профильное шлифование. Шлифование твердых и хрупких материалов.

5,6

52, 50

Круглое наружное, бесцентровое, плоское периферией круга шлифование металлов с высоким сопротивлением разрыву. Продолжение таблицы 1.8

№ структуры

7,8

Объемное содержание шлифматериала, %

Область применения

23

Шлифование неметаллических материалов, металлов с низкой теплопроводностью (устранение ожогов и трещин).

Абразивные инструменты зернистостью 125÷80 обычно изготовляют со структурами 3 и 4, зернистостью 50, 40 - со структурами 5 и 6, зернистостью 25÷12 - со структурами 6 и 7. Круги высоких номеров структур изготовляют высокопористыми: поры и капилляры в них сообщаются между собой за счет использования выгорающих порообразователей или газообразующих веществ. В характеристике высокопористых кругов дополнительно указываются данные о марке порообразователя, его зернистости и объемном содержании, %. Например, в маркировке круга 24А 16 М2 8К5/ПСС 40 15 указано, что порообразователем является полистирол общего назначения марки ПСС зернистостью 40, объемное содержание которого в абразивной массе при прессования составляет 15%; круг электрокорундовый марки 24А зернистостью 16, твердостью М2, номер структуры 8, связка керамическая К5. 24

Для инструментов из сверхтвердых материалов (алмаза и эльбора) объемное содержание шлифовального материала назначают в пределах 38÷12,5%, что соответствует очень открытым структурам, если не учитывать наполнители. Условно принято фактическое объемное содержание шлифовального материала при маркировке увеличивать в 4 раза и обозначать в виде условной концентрации, %; 150, 125, 100, 75, 50. 1. 5. Классы точности абразивных инструментов В зависимости от величин, характеризующих абразивный инструмент в нормативно-технической документации по предельным отклонениям размеров формы и расположения, устанавливают классы точности абразивного инструмента. Шлифовальные круги изготавливают трех классов точности: АА; А; Б. Для кругов класса точности Б используют шлифовальные материалы со всеми индексами, характеризующими содержание основной фракции: В, П, Н и Д; для кругов класса точности А - только с индексами В, П, Н; для кругов класса точности АА - только с индексами В, П, т.е. с высоким и повышенным ( до 55% при зернистости 200÷4 ) содержанием основной фракции. Величины предельных отклонений зависят от номинальных размеров инструментов по наружному диаметру D высоте Н, диаметру посадочного отверстия d.

Состояние шлифовального круга, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах шпинделя станка и его изгиб, называют неуравновешенностью круга. Неуравновешенной точечной массой круга называют условную массу, радиус-вектор (эксцентриситет) которой относительно оси посадочного отверстия равен радиусу наружной поверхности (периферии). В зависимости от допустимых неуравновешенных масс для шлифовальных кругов на керамической, бакелитовой, вулканитовой и специальных органических связках установлено четыре класса неуравновешенности шлифовальных кругов, обозначаемых цифрами 1, 2, 3 и 4. Допустимые неуравновешенные массы должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 1.9. Таблица 1.9 Допустимые неуравновешенные массы кругов, г (по ГОСТ 3069-86) Масса круга, кг Класс неуравновешенности 1 2 3 4 0,20÷0,25

2,5

4,0

6,0

12,0

2,0÷2,50

7,5

12,0

20,0

40,0

4,0÷5,0

11,0

17,0

27,0

55,0

8,0÷10,0

15.0

25,0

40,0

75,0

16,0÷20,0

22,0

35,0

55,0

110,0

30,0÷40,0

30,0

50,0

75,0

150,0

63,0÷80,0

45,0

65,0

110,0

215,0

125,0÷160,0

60,0

95,0

150,0

300,0

250÷300,0

85,0

130,0

210,0

420

Примечание. Промежуточные значения находят экстраполированием табличных значений. Допустимые неуравновешенные массы контролируют на станках для статической балансировки, основной частью которых являются

1.6. Классы неуравновешенности шлифовальных кругов

25

26

два параллельно расположенных цилиндрических валика одинакового диаметра. Параметр шероховатости поверхности валиков и балансировочной оправки Rа = 2,5 мкм. При контроле неуравновешенности на периферии круга устанавливают грузы с массой (с учетом массы зажимов), равной допустимой неуравновешенной массе. Если после установки с балансировочной оправкой на балансировочный станок контрольный груз будет подниматься и занимать верхнее положение, то такой круг не отвечает требованиям данного класса неуравновешенности по ГОСТ 3060-86. При маркировке в условном обозначении кругов указывают класс неуравновешенности: 1, 2, 3, 4 после величины рабочей скорости круга, например; 35 м/с 1 кл. А - маркировка для круга с рабочей скоростью 35 м/с, 1-го класса неуравновешенности, класса точности А. 1.7. Абразивные инструменты на гибкой основе Абразивный инструмент на гибкой основе с нанесен-ным на нее слоем (слоями) шлифовального материала, закрепленного связкой, называют шлифовальной шкуркой. Шлифовальную шкурку выпускают в виде рулонов, листов, лент, дисков, трубочек, колец, конусов. Размеры рулонов, листов и лент зависят от материала гибкой основы. Различают бумажную, тканевую, комбинированную, фибровую и другие основы. Шлифовальные шкурки рулонные на тканевой основе выпускают: по ГОСТ 5009-82 шириной 725, 740, 770, 800, 830 мм, длиной 30 и 50 м; по ГОСТ 13344-79 шириной 600, 725, 745, 800, 840 мм, длиной 30 и 20 м. Шлифовальные шкурки рулонные на бумажной основе выпускают: по ГОСТ 6456-82 шириной 720, 750,800, 850, 900, 1000 и 1250 мм, длиной 20, 30, 50 и 100 м; по ГОСТ10054-82 шириной 500, 650,700, 750, 950,1000 мм, длиной 30, 50 и 100 м. В зависимости от свойств связки и основы различают водостой27

кую, неводостойкую, термостойкую и другие шкурки. Шкурка бывает однослойной или двухслойной в зависимости от числа слоев шлифовального материала на одной из сторон гибкой основы. Если рабочие слои шлифовального материала расположены на обеих сторонах гибкой основы, то такую шкурку называют двухсторонней. Шлифовальную шкурку в виде полосы прямоугольной формы, длина которой в направлении основы не более 1000 мм, называют шлифовальным листом. Шлифовальные листы по ГОСТ 22773-77 выпускают шириной 70, 80, 90 100, 115, 125, 140, 155, 180, 190, 200, 210, 235, 300, 310, 360, 380, 400, 410 мм и длиной 125,140,150,160,180, 200, 225, 250, 280, 300, 310, 360, 400, 500, 600, 630, 720, 760, 820, 900,1000 мм. Шлифовальной лентой называют шлифовальную шкурку в виде полосы прямоугольной формы. Шлифовальную ленту с замкнутым контуром называют бесконечной шлифовальной лентой. Ее основные размеры: по ширине от 2,5 до 2650 мм, по длине от 220 до 12500 мм. Не склеенные шлифовальные ленты называют лентамибобинами типов Б, БМ. Основные размеры лент-бобин по ширине от 2,5 до 1500 мм, по длине 25000, 30000, 40000, 50000 и 100000 мм. Шлифовальную шкурку формы круга называют шлифовальным диском. Диски могут иметь радиальные прорезы заданной глубины. Материал основы дисков может быть тканью, бумагой, фиброй и т. д. Диски типов Д, ДО выпускают по ГОСТ 22773-77 с основными размерами: наружный диаметр 80, 95, 100, 125, 140, 150, 180, 200, 225, 235, 250, 300, 320, 340 мм; диаметр отверстия б, 12, 22, 30, 40 мм. Диски с прорезями типа ДП выпускают по ГОСТ 22773-77 с наружным диаметром 100, 125, 140, 150, 160, 170 мм. Шлифовальную шкурку формы цилиндра называют шлифоваль28

ной трубкой. По ГОСТ 22774-77 ее выпускают высотой 180 мм с диаметром отверстия 10, 15, 20, 25, 32, 40, 45, 50, 55, 60, 65 мм. Шлифовальную трубку, диаметр которой равен или превышает ее высоту, называют шлифовальным кольцом. Шлифовальную шкурку формы конуса называют шлифовальным конусом или усеченным шлифовальным конусом. По ГОСТ 22774-77 выпускают: шлифовальные конусы типа К с наружным диаметром 25, 30, 40, 50 мм, высотой 50, 60, 80, 100 мм; усеченные шлифовальные конусы типа КУ с наружным диаметром 40, 45 мм, высотой 100, 140, 145 мм, с внутренним диаметром 32, 35мм. Шлифовальные круги, состоящие из радиально расположенных и закрепленных одной стороной шлифовальных листов заданной формы, называют лепестковыми шлифовальными кругами. Лепестковые круги типа КЛ выпускают по ГОСТ 22775-77 с наружным диаметром 120, 175, 300, 350, 400, 500 мм, высотой 25, 40, 50, 75, 100, 140 мм, с диаметром отверстия 32, 40 мм. Лепестковые круги типа КЛО (с оправкой) выпускают по ГОСТ 22775-77 с наружным диаметром 40, 50, 80, 112, 140 мм, высотой 10, 20, 30, 40 мм, с диаметром оправки 6,8 мм. Диски на фибровой основе выпускают по ГОСТ 8692-88 с наружным диаметром 60, 70, 100, 150, 178, 200, 215 и 225 мм, диаметром отверстия 6 и 22 мм. Диски на основе из нетканых материалов (объемного полотна) выпускают с наружным диаметром 125 мм, диаметром отверстия 32 мм. 1.8. Правка абразивного инструмента По материалу рабочей части правящего инструмента различают алмазные и безалмазные правящие инструменты, инструменты из сверхтвердых материалов. 29

По геометрической форме различают следующие правящие инструменты: резцы, карандаши, иглы, бруски, ролики, звёздочки, диски гладкие и гофрированные, круги шлифовальные, накатники, пластины, гребёнки. По числу активных элементов на рабочей поверхности правящего инструмента различают одно- и многокристальные инструменты. По геометрии и ориентации зёрен на рабочей поверхности различают правящие инструменты: из обработанных алмазов с ориентированным расположением, из необработанных алмазов с произвольным расположением, из необработанных алмазов с ориентированным расположением. По способу подвода энергии различают правку: механическую, электрохимическую, электроэрозионную, электроконтактную, химическую. Выбор метода правки и характеристики правящего инструмента основывается на учете большого числа технических, экономических и организационных факторов. Номенклатура правящих инструментов насчитывает несколько сотен наименований. Наиболее распространенные правящие инструменты рассмотрены ниже. Алмазные карандаши изготовляют по ГОСТ 607-80Е четырех типов: 01, 02, 03 и 04 в трех исполнениях: А, В, С: 01-алмазы расположены цепочкой по оси карандаша; 02-алмазы расположены слоями; 03-алмазы расположены на сферической поверхности; 04-алмазы с неориентированным расположением; исполнения: А- цилиндрические; В - с коническим корпусом, С ступенчатые. Карандаши типа 01 выпускают диаметром 10 мм, длиной от 45 до 70 мм, с пятью весовыми группами алмазов: 0,03÷0,05; 0,05÷0,10; 0,10÷0,20; 0,20÷0,50; 0,31÷0,50 карат. Общая масса алмазов в карандаше: 0,5; 1,0 или 0,31÷0,50 карат. Карандаши типа 02 выпускают диаметром 10 или 12 мм, длиной 40÷60 мм, с тремя весовыми группами алмазов: 0.017÷0,025; 30

0,05÷0,10; 0,10÷0,20 карат. Карандаши типа 03 выпускают с алмазами двух весовых групп: 0,05÷0,10; 0,10÷0,20 карат. Карандаши типа 04 выпускают с алмазным порошком зернистостью от 63/50 до 2000/ 1600. Алмазы в оправах выпускают по ГОСТ 22908-78Е. В зависимости от формы державки различают четыре типа: тип I - цилиндрические диаметром от 6 до 12 мм; тип П - цилиндрические с головкой диаметром 10 и 12 мм; тип III - конические с конусом Морзе В 10 и В 12; тип IV - резьбовые с резьбой М10 х 1. Шифры алмазов в оправах - от 0101 до 0308 - в зависимости от типа, угла конуса на державке и массы алмаза в каратах. Масса алмаза имеет большие пределы: от 0,02÷0,04 до 1,61÷2,10 карата. Алмазы в оправах применяют для правки шлифовальных кругов любых характеристик на операциях окончательного шлифования при требованиях к шероховатости поверхности: при врезном внутреннем и наружном круглом, плоском шлифовании Rа=0,16÷0,32 мкм; при шлифовании с продольной подачей Rа=0,08÷0,16 мкм; при профильном шлифовании - без ограничений. Алмазные резцы состоят из державки и ограненного кристалла алмаза обычно ромбододекаэдрической формы, удлиненного по кристаллографической оси третьего и четвертого порядка. Рекомендуется использовать алмазные резцы для правки червячных шлифовальных кругов на зубошлифовальных станках, правки резьбошлифовальных кругов, для профилирования кругов на круглошлифовальных и плоскошлифовальных станках при предварительной, получистовой и чистовой правке. Алмазные иглы имеют алмаз массой от 0,10 до 0,30 карат; установленный в державке диаметром 6; 8 и 9,5 мм, длиной 35 и 50 мм. Рабочая поверхность алмаза - коническая с углом при вершине 90° (60°). Алмазные иглы предназначены для правки однониточных резьбошлифовальных кругов, используемых для шлифования высокоточ31

ных резьбовых поверхностей. Алмазные иглы выпускают по ГОСТ 17564-85Е и ГОСТ 17368-79Е. Алмазные бруски изготавливают с прямым или фасонным профилем. Бруски прямоугольной формы с прямым профилем используют на операциях шарошлифования для правки абразивных кругов при непрерывном возвратно-поступательном движении бруска или для правки сегментных кругов, работающих торцом на плоскошлифовальных станках. Алмазные фасонные бруски используют на плоскошлифовальных станках для профильной правки. Допускается изменение профиля по высоте до 20 мм, наименьший радиус закругления на профиле 0,1 мм. Достижимый параметр шероховатости поверхности Rа=1,25 мкм, точность линейных размеров ±0,01 мм, точность угловых размеров ±10'. Алмазные ролики прямого профиля изготавливают по ГОСТ 16014-78Е диаметром 70 мм шириной 20 мм и применяют для правки шлифовальных кругов прямого профиля и для профильной правки кругов по копиру на операциях шлифования коленчатых валов автомобильных и тракторных двигателей. Алмазные ролики фасонного профиля предназначены для профильной правки кругов в массовом и крупносерийном производстве на операциях врезного шлифования деталей сложной конфигурации с разобщенными поверхностями. Точность обработки после правки роликами следующая: по линейным размерам профиля ±0,01мм; по угловым размерам профиля ±20', параметр шероховатости поверхности Rа = 0,63 мкм. В качестве безалмазных правящих инструментов используют круги из карбида кремния, металлические звездочки, гофрированные и гладкие диски, твердосплавные ролики, малогабаритные твердосплавные диски. Сопоставление экономических показателей алмазной и безалмазной правок шлифовальных кругов формы ПП показало, что при 32

шлифовании партии заготовок свыше 10000 шт. правку целесообразно осуществлять алмазными роликами, при шлифовании партии от 600 до 10000 заготовок - твердосплавными роликами, а при шлифовании партии до 600 заготовок - стальными роликами. Экономичность алмазной правки обусловлена: повышением периода стойкости кругов между правками на 20÷50%; уменьшением расхода абразива при правке на 20÷30%; уменьшением времени, затрачиваемого на правку, на 20÷30%, снижением параметра шероховатости заготовок по параметру Ra в 2 раза. Способ и режим правки выбирают в зависимости от требований к точности и твердосплавленными или абразивными дисками, шлифованием кругами из карбида кремния или алмазными роликами (брусками), накатыванием стальными профильными роликами. Правку обтачиванием (рис.1.1) выполняют по схеме токарной обработки с продольной Sпрод и поперечной Sпоп подачами. Этот наиболее точный способ применяют для автоматической и профильной правки, а также при шлифовании по 5-му и 6-му квалитетам точности (Rа = 0,16÷0,63 мкм). Правящим инструментом являются: крупные алмазные зерна, зачеканенные в оправки, алмазные резцы; алмазнометаллические карандаши. Наиболее распространены алмазнометаллические карандаши, в которых в определенном порядке размещены кристаллы алмазов, прочно соединенные металлической связкой с державкой.

33

Рис. 1.1 Схема правки круга обтачиванием (а) и инструмент (б) В зависимости от расположения алмазных кристаллов различают четыре типа алмазно-металлических карандашей: Ц - с алмазами, расположенными цепочкой; С - с алмазами, расположенными по 3...5 шт. слоями, которые могут перекрываться и не перекрываться; Н - с неориентированным положением алмазов. Каждый тип карандашей подразделяют на марки, различающиеся массой и количеством кристаллов алмаза, а также размерами державки. В процессе правки алмазно-металлические карандаши изнашиваются (на рабочих поверхностях алмазных зерен образуются площадки). Поэтому карандаши обычно устанавливают так, чтобы их ось была наклонена под углом а в сторону вращения шлифовального круга. Это позволяет, периодически поворачивая карандаш вокруг оси на 40÷60°, вводить в работу незатупившиеся грани алмаза (восстанавливать задний угол). Такая установка карандашей снижает износ алмаза, предохраняет его от перегрузки и исключает вибрации при правке. Для карандашей типа Ц угол а = 10÷15°, а для типов С и Н а = 2÷5°. а б

34

Рис. 1.2. Схема правки круга обкатыванием (а) и инструмент (б) Алмазы с естественными гранями, закрепленные в оправах, имеют значительно большую износостойкость по сравнению с алмазно-металлическими карандашами, т. к. их устанавливают в оправке 36 так, чтобы плоскости сколов кристаллов не совпадали с направлением сил, действующих на алмаз при правке. Для закрепления алмазов в оправках применяют металлический зажим, пайку или чеканку. Правка обкатыванием твердосплавными или абразивными дисками представляет собой процесс дробления и скалывания абразивных зерен и связки на рабочей поверхности круга правящим инструментом, прижатым к вращающемуся шлифовальному кругу с определенной силой и вращающимся в результате действия сил трения. Чаще всего в качестве правящего инструмента при правке обкатыванием (рис. 1.2) применяется монолитный твердосплавной диск, ось которого скрещивается с осью шлифовального крута под углом а = 5÷10°. Такое расположение оси ролика несколько увеличивает производительность правки, но при этом повышается износ правящего инструмента. Правку кругов обкатыванием чаще всего применяют как предварительную, когда необходимо снять относитель-но большой слой абразива. Можно применять такую правку для кругов, используемых при предварительном или получистовом шлифовании с обеспечением Rа > 1,25 мкм. Правка шлифованием представляет собой процесс срезания и 35

дробления абразивных зерен рабочей поверхности шлифовального круга вращающимся правящим инструментом, который получает движение от отдельного привода. В отличии от правки обкатыванием в данном случае на рабочей поверхности шлифовального круга девствуют не только радиальные, но и значительные тангенциальные силы. В качестве правящего инструмента чаще всего применяют ролик с алмазоносным слоем, который соединен с корпусом специальной твердосплавной связкой. В условиях массового производства применяют алмазные ролики, позволяющие методом врезания править сразу несколько рабочих поверхностей круга, что сокращает затраты на правку. Непрерывная врезная правка таким роликом в сочетании с воздействием на рабочую поверхность круга струи СОЖ под высоким давлением в 20...30 раз улучшает режущие свойства шлифовального круга по сравнению с обычной периодической правкой. На плоскошлифовальных станках вместо алмазного ролика с отдельным приводом можно для фасонной правки круга применять алмазный фасонный брусок, который устанавливается на столе станка соосно с обрабатываемой заготовкой. Правка шлифованием обеспечивает точность профиля шлифуемой поверхности до 0,01÷0,02 мм и значения параметра ее шероховатости Rа = 0,32÷0,63 мкм. Достижимая точность профиля зависит от точности изготовления алмазных роликов и их биения. Правка накатыванием рабочей поверхности круга стальными профильными роликами представляет собой процесс дробления абразивных зерен и связки при относительно медленном вращении правящего ролика и прижатого к нему с определенной радиальной силой шлифовального круга. Данный способ применяется исключительно для правки профильных шлифовальных кругов. Профилирование ведут при скорости накатывания 1÷1,5 м/с и поперечной подаче 0,05...0,1 мм/мин. Правящий ролик имеет профиль шлифуемой детали. Износ ролика вследствие незначительного проскальзывания при правке сравнительно невелик, поэтому одним и тем же роликом можно править многократно. В зависимости от конструктивных особенностей станка принудительное вращение при накатке сообщают либо 36

шлифовальному кругу, либо ролику. Круги, заправленные путем накатывания, обладают достаточно высокими режущими свойствами и обеспечивают шлифование с достижением Rа= 1,25 мкм. Наличие канавок с неравномерным шагом на ролике интенсифицирует процесс профилирования круга. Для изготовления роликов применяют термически улучшенные стали марок 45 и 40Х или закаленные инструментальные стали (У8А, ХВГ, Р6М5). Хотя закаленные до высокой твердости (62÷66 НRС), ролики более износостойки, но стоят дороже и для их изготовления требуются оптико-шлифовальные станки. Режимы правки приведены в табл. 1.9 ... 1.11. Параметры режима правки зависят от требований к шероховатости и способа правки, а число рабочих проходов - от снимаемого слоя и колеблется в пределах от 3 до 8. Кроме того, осуществляется несколько проходов (2...4) без поперечной подачи (выхаживающих). Алмазные и эльборовые круги с прямолинейной образующей рабочей поверхности правят одним из двух способов - шлифованием или обкатыванием. Шлифование более эффективно для кругов на бакелитовой связке. Высокие режущие свойства круга, который подвергается правке шлифованием, достигаются, когда правящий абразивный круг имеет скорость 20÷30 м/с, а подвергаемый правке вращается навстречу со скоростью в 2 раза меньшей. При правке шлифованием правящий абразивный круг изнашивается в 10 раз интенсивнее алмазного. При правке алмазных кругов обкатыванием расход абразивного круга в 1,5 раза меньше, чем при правке шлифованием, но при этом и производительность правки снижается более чем в 3 раза. Для любого способа расход абразива при правке алмазных кругов на металлической связке в 3,5÷4 раза выше, чем при правке кругов на органической связке. Для правки алмазных и эльборовых кругов сложного профиля на металлической связке наиболее рационально применять электроэрозионное и электрохимическое профилирование (правку). Электроэрозионная правка обеспечивает высокую (в 2 раза большую, чем правка шлифованием) режущую способность алмазного круга. К пре37

имуществам электрохимического профилирования по сравнению с электроэрозионным, использующим тепловую энергию разряда, относятся технологическая простота проведения правки и отсутствие побочных вредных влияний на алмазные зерна. Скорость алмазного круга может быть пониженной (5 м/с) или рабочей. Таблица 1.9 Режим правки обтачиваиием Способ шлифования

Правка Параметр шероховатости обалмазнорабатываемой алмазом металлическим поверхности Rа, карандашом мкм Sпоп, Sпрод, Sпоп, Sпрод, м/мин мм/дв,х м/мин мм/дв,х

Круглое наружное

0.32...1.25

0,3

0,02

0,4

0,03

Внутреннее

0.32...1.25

1,0

0,02

1,5

0,03

Плоское

0.08...0.32

0,2

0,01

0,3

0,02

Резъбошлифование

0.16...0.63

0,2

0,01

-

-

Профильное

0.16...0.32

0,1

0,01

0,2

0,02

Шлицешлифование

0.16...0.32

0,2

0,01

0,3

0,02

Таблица 1.10 Режим правки кругов обкатыванием Параметры режима Правящий инструмент

Круг с материалом зерен 63С

38

Sпрод, м/мин

1

Sпоп (мм/ход) для зернистости шлифовального круга 40

25

16

0,03

0,025

0,015

Диск твердосплавный

0,5..1

0,025

0,015

0,015

Тип круга

Форма круга*

1

2

Диск стальной

1...1,5

0,045

0,015

0,015

ПП – прямого профиля

Таблица 1.11 Режим правки кругов шлифованием Правящий инструмент

Вид шлифования

V, м/с

Алмазный ролик

Окончательное

10

Круг с материалом зерен 63С

Предварительное Окончательное

0,5÷1 0,5÷1

Параметры режима Sпоп Sпрод, м/мии мм/ход мм/мин 0.3÷1

0,02

1÷1,5 0,51 0,05 0,03

2П – с двухсторонним коническим профилем

3П – с коническим профилем

0,3÷0,5 -

ПВ – с выточкой

ГЛАВА 2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ФОРМ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Продолжение таблицы 2.1

Шлифовальные круги общего применения выпускают на керамической (К), бакелитовой Б) и вулканитовой (В) связках. Марки связок и марки шлифовальных материалов для кругов приведены в нормативно-технической документации. Типы и основные размеры шлифовальных кругов общего применения приведены в табл. 2.1 - 2.3. Основные области их применения приведены ниже. Таблица 2.1 Типы шлифовальных кругов общего применения

39

1

ПВК – с конической выточкой ПВДК – с двухсторонней конической выточкой ПВД – с двухсторонней выточкой

40

2

1ТП – тарельчатые

ПН – с запрессованными крепежными элементами ПВДС – с двухсторонней выточкой и ступицей

2ТП 4ТП

5ТП

К – кольцевые

6ТП

ЧЦ – чашечные цилиндрические

7ТП

Продолжение таблицы 2.1 1

Примечание: * Размеры кругов см. табл. 2.1, 2.2.

2

Таблица 2.2 Основные размеры (мм) и характеристики шлифовальных кругов

ЧК – чашечные конические

Тип круга 1

1Т – тарельчатые

Диаметр, D 2

Высота, Н Отверстие, d 3

Шлифовальный материал

Зернистость

5

6

2А, 4А, 9А 2А,4А,9А,5С,6С 1А,2А,4А,9А,5С,6С 1А,2А,4А,9А,5С,6С

40÷10 50÷М28 50÷М28

4

Круги на керамической связке ПП

ПР – специальные

41

42

3÷25 32÷150 175÷350

1÷40 2,5÷100 3,2÷200

1÷68 6÷51 32÷203

400÷1060

6÷250

127÷305

50÷М28

2П 3П ПВ ПВК ПВД ЧЦ ЧК К Т, 1Т 1ТП, 2ТП, 4ТП, 5ТП, 6ТП, 7ТП

250÷500 63÷500 10÷600 300÷750 100÷900 40÷300 50÷300 450÷500 80÷350 40÷260

ПП

125÷350 400÷900 100÷300 32 750 50÷250 50÷175 80÷150 200÷500 500; 750 500; 600 100÷400 50÷1200

10÷32 6÷50 13÷80 50÷80 25÷250 25÷100 25÷150 100,125 8÷40 11÷32

76÷203 10÷203 3÷127 127÷305 32÷305 13÷150 13÷150 305,400 13÷127 6÷32

2А, 9А, 6С 2А,5А,9А,6С 1А,2А,4А,9А,6С 1А,2А 1А,2А,9А 2А, 6С 2А, 4А, 6С 1А 2А, 4А, 6С 2А

40÷М28 50÷М28 50÷6 50÷16 50÷16 50÷16 50÷16 50÷16 40÷16 40÷16

Круги на бакелитовой связке ЗП ПВ ЧЦ ЧК Т К ПР ПН Отрезные Отрезные с упрочняющими

6÷50 40÷200 6÷13 32 80 32÷100 25÷63 8÷16 100÷125 16 63; 80 2÷4 2÷12

32÷127 127÷305 20÷127 6; 10 305 13÷127 13÷32 13÷32 160÷40 51; 203 305 20÷32 10÷100

1А, 5С, 6С 1А, 5С, 6С 1А 6С 1А 1А 1А,2А,5С,6С 6С 1А, 5С 1А, 5С 1А, 5С 1а, 5с 1а,5с

50÷16 50÷16 50÷16 М28 50÷16 50÷16 50÷6 12÷6 50÷6 50÷6 50÷6 50÷16 125÷40

Продолжение таблицы 2.2 1

2

3

4

5

элементами для скоростей круга 60 и 80 м/с Отрезные с упрочняющими элементами для рабо-ты на руч-ных маши-нах при скоростях круга 65 и 80 м/с

180; 230

3

1а, 5с

22

125÷50

Круги на бакелитовой связке для обдирочного шлифования ПП ПП с упрочняющими элементами для скорос-ти круга 65 и 80 м/с ПВ 5П ЧЦ ЧК К 2К

125÷900 40÷230

10÷160 6÷50

32-305 13-32

1А,3А,5С 1а,5с

200-63 125-50

40÷200 125÷230 80; 125 80; 125 500; 600 600

13÷32 2÷10 40; 63 32; 55 100;110;150 150

20÷100 22 (20) 65; 100 65;88;100 380;400;480 480

1А,5С 1А,5С 1А,5С 1А,5С 1А 1А

125÷50 63÷50 125÷50 125÷50 125÷63 125÷63

ПП

20÷200

5÷100

5÷76

1А

40÷8

250÷600 300; 350 80÷500

5÷250 100÷250 0,6÷4

127÷305 127 20; 32

1А 1А 1а

40÷8 40÷8 50÷8

Круги на вулканитовой связке

6 ПВП Отрезные

Таблица 2.3 Основные размеры (мм) и характеристики шлифовальных кругов на прочих связках 43

44

Тип круга

ПП

Связка

Гибкая В5 для полировальных кругов

Диаметр D

80÷500

Высота Н

Отверстие, d

Шлифо- Зернис-тость вальный материал

20÷203 20÷203 1А

40÷16

25÷6

ПФ для кругов поли- 125÷350 ровальных высокопористых

20÷50

32

Вулканитовая ВЗ для 35÷600 кругов, изготавливаемая методом прессования

16÷63

10÷305 1А, 6С

5÷М40

Плиты плоские П

Гибкая В 5

300

10; 20

-

1а

40÷16

К

Магнезиальная

350

125

280

1А+6С

25÷6

Диски

На фибровой основе, 125÷225 на основе из нетканых материалов

22,32

1а, 6с

125÷М40

6С

Круги прямого профиля ПП - универсальное применение. Наиболее распространенные случаи применения в зависимости от диаметра круга, мм: до 150 - внутреннее шлифование; 150÷500 - заточка инструментов; 250÷1100 круглое наружное шлифование; 250÷600 - бесцентровое шлифование; 200÷450 плоское шлифование периферией круга; 150÷600 - ручное обдирочное шлифование; 100÷500 - резьбошлифование. Круги с выточками ПВ, ПВК, ПВД, ПВДК - универсальное применение. Назначение выточек: лучший доступ круга при подходе его к обрабатываемой детали; возможность одновременно шлифовать цилиндрические и торцовые поверхности ("в упор"); уменьшение пло45

щади соприкосновения торцовой поверхности при обработке буртов, фланцев (формы ПВК, ПВДК). Круги с коническим профилем 2П, ЗП - для резьбо-шлифования, шлицешлифования, зубошлифования, заточки некоторых видов многолезвийного инструмента и пил. Специальные круги - для обдирочного плоского шлифования. Рифленая поверхность кругов ПР снижает нагрев обрабатываемой детали. Иногда применяют для чистового шлифования на специальных станках. Диски Д - для шлифования глубоких узких пазов, отрезных и прорезных работ, шлифования профильных поверхностей на профильно-шлифовальных станках. Кольцевые круга К - для плоского шлифования торцом круга. Крепление кругов на планшайбе при помощи цементирующих веществ. Чашечные цилиндрические круги ЧЦ- для заточки и доводки режущего инструмента, внутреннего и плоского шлифования (например, шлифования направляющих станин и корпусных деталей). Чашечные конические круги ЧК - для заточки и доводки инструментов, плоского шлифования в случае, когда затруднена обработка кругами других форм. Тарельчатые круги Т - для заточки и доводки многолезвийного режущего инструмента, зубошлифования и шлифования. Алмазные и эльборовые шлифовальные круги классифицируются по ГОСТ 24747-90. В зависимости от форм корпуса, формы и расположения алмазоносного и эльборосодержащего слоя, а также от модификации корпуса устанавливаются определенные обозначения форм кругов. Первые две или одна цифры (с 1 до 15) в коде относятся к обозначению формы сечения корпуса Следующие две или одна буквы (А, АН, В,…D, DD, Е, ЕЕ, F, FF,...V, V, Y) относятся к обозначению формы сечения алмазоносного или эльборосодержащего слоя. Последующие два или один цифровой и буквенный индексы (1, 1Р, 46

1R, IV, IX, 2…10) означают расположение абразивосодержащего слоя на корпусе а индексы В, С, Н, Т, М - модификацию корпуса. Пример обозначения формы алмазного или эльборового круга 6А2С: 6 - форма корпуса круга; А - форма слоя; 2 - расположение слоя; С - модификация корпуса. Типы шлифовальных эльборовых кругов приведены в табл. 2.4, а их основные размеры и характеристики - в табл. 2.5. Формы алмазных кругов приведены в табл. 2.6. В табл. 2.7 приведены типы и размеры шлифовальных головок. Таблица 2.4 Типы шлифовальных эльборовых кругов по ГОСТ 17123-79Е Тип* Форма круга** 1

12А1-1 (ЛПП-3) плоские прямого профиля А8(Л1ПП) плоские прямого профиля без корпуса 1D1 (Л2П-1) плоские с двусторонним коническим профилем 1Е1 (Л2П-2) плоские с двусторонним профилем 1Е6Q (Л2П-3) плоские с двусторонним профилем 14ЕЕ1Х (Л2П) плоские с двусторонним профилем

2

1А1-1 (ЛПП-1) плоские прямого профиля на керамической связке

1V1(ЛЗП) плоские с односторонним коническим профилем

1А1-2 (ЛПП-2) плоские прямого профиля

1R1 (Л4П-1) плоские с односторонним коническим профилем 4V9(Л4П) профильные Продолжение таблицы 2.4

1

2

Продолжение таблицы 2.4 1 47

48

2

12R9 (Л2Т) тарельчатые

1А2(ЛПН) плоские прямого профиля

12V9 (Л4Т) тарельчатые

1F1Х(Л1ФП) плоские с полукругловыпуклым профилем

12А2-200 (ЛТ) тарельчатые

6А2 (ЛПВ) плоские с выточкой

12R4(Л1Т) тарельчатые

9А3 (ЛПВД) плоские с двусторонней выточкой

0

12V5+20 (ЛЗТ) тарельчатые

* В скобках даны обозначения типов кругов, применявшиеся до 1 января 1982 года. ** Размеры кругов см. табл.2.5.

11А2(ЛЧК-1) чашечные конические

12А2-450 (ЛЧК-2) чашечные конические

12V5-450 (Л2ЧК) чашечные конические Таблица 2.5

Продолжение таблицы 2.4 1

2 49

50

Основные размеры (мм) и характеристики эльборовых шлифовальных кругов по ГОСТ 17123-79Е

(ГОСТ 24747-90) Тип

Тип круга

1А1-1 1А1-2 1А1-2 А8 1А2 1D1 1E1 1E6Q 1V1 1R1 4V9 12R4 12R9 12V9 12A2-200 12V5-200 11A2 12V5-450 12A2-450 9A3 6A2 1F1X 12A1 14EE1X

•

Наружный диаметр

Высота

25÷500 100÷250 200 1÷22 400 60÷500 25-150 75÷500 350;400 100÷250 100 200;250 75÷250 100÷150 220÷275 50÷125 150÷200 50÷125 75÷150 125;150 50÷20 100÷250 75÷250 35÷300 75÷100 50÷400

4÷50 5÷20 3; 5 1,6÷25 20 10÷20 8; 10 6÷13 8; 10 8÷20 35 16; 20 10÷20 10÷16 18÷20 10÷11,5 16÷21,5 10÷13 35;50 32÷41 20÷43 20÷25 20÷30 10÷16 6÷13 5

Отверстие

Связка*

Зернис-тость

6÷305 20÷127 32; 76 0,5÷8,0 127,160 13÷305 8-51 20-305 160;203 32;76 32 32;50,8 20;32 20÷32 40;90 10÷32 51 16÷32 20;32 32 16-32 32;76 20÷76 10÷127 20;32 16÷203

К О М К К К К К М К К К К К К О М О К О О О О К О О

Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 ЛВМ16÷Л6 Л20÷ЛМ40 Л20÷ЛМ5 Л12÷Д6 Л12-Л6 Л16÷Л5 Л8÷Л4 Л12÷Л6 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷Л12 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5 Л20÷ЛМ5

Форма сечения

Твердость

А1 по ГОСТ 16168-91Е СМ2÷СТ1 СМ2÷Т2 С1÷СТ1 СМ1÷СМ2 СМ1÷СМ2 СТ3-Т2 СМ2÷С2 СМ1÷С2 СМ1÷С2 СМ1÷С2 СМ1÷С2 СМ1÷С2 С1÷СТ1 СТ1÷Т2 -

1А1 по ГОСТ 16167-91Е

14U1 по ГОСТ 16169-91Е

6А2 по ГОСТ 16170-91Е

9А3 по ГОСТ 16171-91Е

11V9 по ГОСТ 16173-91Е

К – керамическая связка, О – органическая, М – металлокерамическая. Таблица 2.6 Формы шлифовальных алмазных кругов 51

12V5 по ГОСТ 16174-81Е Продолжение таблицы 2.6

52

Тип

Форма сечения

Тип головки

2447-82Е Форма сечения

D

H

d

12А2 по ГОСТ 16175-91Е

AW - цилиндрические

3÷40

6÷60

1÷13

12R4 по ГОСТ 16176-91Е

DW – угловые

12÷40

6÷10

6

EW – конические

10÷32

25÷50

3; 6

F-1W – сводчатые

6÷38

10÷50

2÷10

KW – конические с закругленной вершиной

16÷40

16÷60

6, 13

F-2W – шаровые

10÷32

-

3, 6

FW – шаровые с цилиндрической боковой поверхностью

16÷25

20÷32

6

12V5 по ГОСТ 16177-82

12D9 (а=15 и а=20) по ГОСТ 16178-82 14ЕЕ1Х по ГОСТ 16179-91Е

1FF1X по ГОСТ 16180-91Е

Примечание. Размеры кругов приведены в соответствующих ГОСТах. Таблица 2.7 Типы и основные размеры (мм) шлифовальных головок по ГОСТ 53

54

2.1. Шлифовальные круги

1 Внутрен-нее врезание

2 ПП, ПВ, ПВД

3 3÷5 6÷8 10÷32 32÷63 63÷100

4 До 16

5

До 32 До 63 До 100

Наработка, шт

Наработка, шт.

Режущая способность, куб м/мин-мм

Структура

Степень твердости

не менее 6 7 8÷4 СМ1-СМ2 12÷6

8 7÷9

9

10

11

12

12 1,25

6 25÷16

Параметр шероховатости Rа обрабатываемой поверхности, мкм, не более

наружный высота диаметр

Зернистость

Тип круга

Размеры круга, мм

Марка шлифовального материала

Вид шлифования

Таблица 2.8 Эксплуатационные показания» кругов на керамической связке (ГОСТ 2424-93)

7; 8 5

-

55

Продолжение таблицы 2.8 1

2

Заточка ПП, ПВ, ПВД ЧЦ, ЧК Т Плоское ПП, ПВ, ЧК, ЧЦ

Круглое наружное врезание

56

3 100÷150

4

5

6

7

8

9

10

11

М3-СМ1

12 0,63

До 40

3

175÷200

40÷25

100÷300

До 100

До 200

До 20

250÷450

До 63

2,5

6÷8

-

200

5 24А, 25А

400, 450

До 63

120 25÷16 СМ1-СМ2

500, 600

До 80

7 150

1,25

Продолжение таблицы 2.8 1

2

Круглое шлифоПП вание шеек коленчатого вала

3

4

5

6

7

8

750

10

11

12

100 40÷16

С1-СТ1

6,7

900,1060

До 80

Бесцентровое напро- ПП ход

350, 450

До 200

500, 600

До 250

25÷16

СМ2-С1

5; 6

Зубо- Т шлифоЗП вание обкаткой Резьбошлифование 2П

Св.200

До 40

40÷25

МЗ-СМ1

7÷9

300

10, 13

25÷16

120

-

50 60

0,63

5

1,25

10

0,63

400

250÷350 400÷500

9

До32

12÷4

СТ1-СТ3

8÷9

150

1,25

57

Примечания: 1. Для кругов из хромотитанистого электрокорунда марки 91А значения показателей качества должны быть умножены на 1,2. 2. Для кругов, работающих с рабочей скоростью 50 м/с (по отношению к рабочей скорости 35 м/с), значения показателей качества должны быть умножены на 1,25; с рабочей скоростью 60 м/с - на 1,6; рабочей скоростью 80 м/с - на 2,2. 3. В качестве СОЖ при внутреннем, плоском и бесцентровом шлифовании следует использовать водные растворы, при резьбошлифовании - индустриальное масло марки И-20А по ГОСТ 20799-75. 4. Зубошлифоваиие и заточку осуществляют без применения СОЖ. 5. При определении режущей способности значения подачи должны быть увеличены в 1,25 раза при рабочей скорости 50 м/с; в 1,6 раза - при рабочей скорости 60 м/с; в 2,2 раза - при рабочей скорости 80 м/с. 6. При определении коэффициента шлифования значения глубины резания при правке должны быть уменьшены в 1,25 раза при рабочей скорости 50 м/с; в 1,6 раза - при рабочей скорости 60 м/с; в 2,2 раза - при рабочей скорости 80 м/с. 7. Отношение скоростей кругов и скоростей заготовок должно оставаться постоянным.

58

Таблица 2.9 Характеристики кругов прямого профиля для универсальных и внутришлифовальных станков

Тип ПП

Размеры круга

D

d

6 10 13 16 20

2 3 4 6 6,8

25 32

6,8 10,6

Диаметр шлифуемого отверс-тия

Ширина круга, Н

6

8

10

К К К К К К К,В К К,В

13 К

16 К К

К

20 К К К К К К

25

32

40

50

63

80

100

К

К

К

6-10 12-17 16-20 20-22 22-27

К

К К

К К

27-32 35-46

К

59

Продолжение таблицы 2.9 Размеры круга

D

d

40

13, 6+10

50

10, 13+16

Диаметр шлифуемого отверс-тия

Ширина круга, Н

6

8

10

13

16

20

25

32

40

50

К

100 45+55

К

55+70 К

20, 32

100

К К,Б,В

В

125 32, 20+51

К,Б,В К,Б,В КВ

150 20, 32-51 200 32, 51+76 60

80

К

63 80

63

К КБ

К,Б,В

72+85 К

К,В

100+130

К, В К, В К,В К, В

130+150

К,Б,В К,Б,В К, В К, В К,В К,В

150

К,Б,В К,Б,В К,Б,В К,Б,В К,Б,В

К,Б,В

К

к

к

к

к

200

К,Б,В К,Б,В К,Б,В К,Б,В К,Б,В

К,Б,В

к

к

к

к

к

250

Примечание: 1. Размеры кругов, указанные в табл. 2.9, приняты по ГОСТ 2424-83. 2. Пример обозначения круга типа ПП D=80мм, Н=25 мм, d=32 мм из электрокорунда белого марки 25А, зернистостью М10, твердостью СМ, структурой 5, на керамической связке:

Таблица 2.10 Характеристики кругов с выточкой для универсальных и внутришлифовальных станков Тип ПВ

D

10

d

3

d1

5

+2 +2

13

4

6

16

6

6+2 8+2

Ширина круга 13 16 20 25 32 40 50 63 80 100

±

Диаметр шлифуемого отверстия 12÷17

± + ± +

25 25 32

3. При выборе размеров кругов для шлифования отверстий рекомендуется принимать отноше-ние диаметра круга к диаметру отверстия равным 0,6÷0,8. 4. Виды связок кругов для шлифования отверстий: К – керамическая; Б – бакелитовая; В – вулканитовая.

Размеры круга

D 20

32

ПП 80х25х32: 25А СМ-5-К ГОСТ 2424-83

16÷20 20÷22 Продолжение таблицы 2.10 61

Ширина круга

Диаметр шлифуемого отверстия

13 16 20 25 32 40 50 63 80 100 + + ± + +

22÷27

Размеры круга

40

d 6 6 10 10 13 13

d1 10+2 13

+2

13

+2

16

+2

16

+2

20

+3

25

+3

+

+ +

+

+

±

27÷32

+

+

±

27÷32

+

+

+

35÷45

+

+

35÷45

+

+

±

+

45÷55

±

±

55÷70

16

+3

25 32+3

±

55÷70

20

32+3

±

72÷85

80

20

40

+3

100

20

50 50+3

125

32

65+3

150

32

+3

85 100

200

76

125+4

50

63

13

+

+

+

+

+ +

+

+

±

+

+

±

+ +

+

100÷130 130÷150 150 200

Примечание: 1. Пример обозначения круга типа ПВ, D=100 мм, Н=50 мм, d=50 мм из нормального электрокорунда марки 15А, зернистостью 50, твердостью С, структурой 4, на керамической связке: ПВ 100х50х50 С-4К ГОСТ 2424-83 2. Для сокращения номенклатуры кругов рекомендуется применять круги размеров, обозначенных +. 3. При выборе размеров кругов для шлифования отверстий рекомендуется принимать отношение диаметра круга к диаметру отверстия равным 0,6÷0,8. 4. Знаком «+» отмечена ширина выпускаемых кругов, а «±» – наиболее рекомендуемая. Таблица 2.11 62

Характеристики чашечных цилиндрических и конических кругов для заточки и плоскошлифовальных станков

Тип ЧЦ Размеры, мм Размеры круга D

d

d1

40 50 80

13 13 20

32+2 40+3

100 125 150 150

20 32, 51 32,51 32

200

32, 51, 76

250

76, 127, 150

125+4 195+4 200+4

100 127 150

190+4 250+4 230+4

250 300 300

Тип ЧК Ширина круга, Н 25 32 40 50 63 80 100 140

80+3 100+3 125+3 120+4 130+4 165+4

Форма круга 150

+

ЧЦ ЧЦ, ЧК ЧЦ, ЧК

+ х +

50+3, 65+3

х

х + х х + + х х +

2. Размеры кругов, указанные в табл. 2.11, приняты по ГОСТ 2424-83. 3. Знаком «+» отмечена ширина выпускаемых кругов типа ЧЦ, а знаком «х» = кругов типа ЧК. Таблица 2.12 Характеристики тарельчатых кругов для заточных и зубошлифовальных станков

Тип Т Размеры, мм

ЧЦ, ЧК ЧЦ, ЧК ЧЦ ЧК

+ +

Размеры круга D d d1 80 13 30+4 100 20 40+4 125 32 5+4 150 32 60+4 200 32 80+6 250 32 100+6 300 127 185+6 350 127 200+6

ЧЦ

+

ЧЦ х

+ +

Тип 1 Т

ЧК ЧЦ ЧК

Примечание: 1. Пример обозначения круга типа ЧЦ, D=125 мм, Н=50 мм, d=51 мм из белого электрокорунда марки 92А, зернистостью 40, твердостью СМ, структурой 12, на керамической связке. ЧЦ 125х50х51 СМ 12 К ГОСТ 2424-83 63

8 +

Ширина круга, Н 10 13 16 20 25

Тип круга 40

+ + + + +

+ + +

Т Т, 1Т Т Т, 1Т Т, 1Т Т, 1Т 1Т 1Т

Примечание: 1. Размеры кругов, указанные в табл. 2.12, приняты по ГОСТ 2424-83. 2. Пример обозначения круга типа 1Т D=200 мм, Н=20 мм, d=80 мм из белого электрокорунда марки 25А, зернистостью 40, твердостью СМ, структурой 4, на бакелитовой связке: 1Т 200х20х80 СМ 4Б ГОСТ 2424-83 3. Знаком «+» отмечена ширина кругов, имеющих наи64

бесцентрово-шлифовальных станков

большее применение.

ПП

Таблица 2.13 Характеристики кольцевых кругов для плоскошлифовальных станков

Тип К

ПВД

ПВДК D

H

d

200

80

76; 125

100

160

300

80; 100

203

100

250

400

63; 125

305

450

125

250; 305; 380

500

100; 125

400; 380

600

100

380; 480

ПВК

Размеры круга, мм D

Примечание: Пример обозначения круга К D=300 мм, Н=100 мм, d=125 мм из хромотитанового электрокорунда марки 95А, зернистостью 32, твердостью СТ, структурой 4, на керамической связке:

Таблица 2.14 Характеристики шлифовальных кругов для круглошлифовальных и 65

Ширина круга, Н, мм

d1

10 16 20 25 32 40 50 63 80

100 125 160 200 250

200 250

Круги типа ПП прямого профиля 32; 51; 76 + + + - - - - - 32; 51; 76 - - + + + + - - -

-

-

-

-

-

300 350 400 450 500 600 750 900 1060

32; 76 76 127 127; 203 203; 305 203; 305 305 305 305

+ +

+

-

-

-

- - - + -

-

200 250

К 300х100х125 СТ ГОСТ 2424-83

d

-

-

-

+ + -

+ + + + -

+ + + -

+ + + + + -

+ + + + + + + +

+ + + + +

+ + + +

Круги типа ПВД с двусторонней выточкой 32 184+4 - - - + - + - - - 76 150+4 - - - - - - - - + -

Продолжение таблицы 2.14 D

66

d

d1

10 16 20 25 32 40 50 63 80

100 125 160 200 250

300 350

127 127, 203

200+4 - - - - - - + - - + + + - 200+4 - - - - - - + - + + - + + + 250+4 400 203 265+6 - - - - - - + - - - - - - 450 203 265+6 - - - - - - + - - - - - - 500 203; 305 265+6 - - - - - + - + + - - - - 600 305 375+6 - - - - - - + + + + - - - 750 305 375+6 - - - - - - + + + + - - - 900 305 375+6 - - - - - - - + + + - - - Круги ПВДК с двусторонней конической выточкой 750 305 500 - - - - - - - - -+ - - - - Круги типа ПВК с односторонней конической выточкой 300 127 200+4 - - - - - - + - - - - - - 350 127 265+6 - - - - - - + - - - - - - 500 203 357+6 - - - - - - + - - - - - - 600 305 375+6 - - - - - - - - + - - - - 750 305 375+6 - - - - - - - - + - - - - Примечание: 1. Размеры кругов, указанные в табл. 2.14, приняты по ГОСТ 2424-83. 2. Знаком «+» отмечена ширина кругов, имеющих наибольшее применение. 3. Рекомендуемые связки кругов: К – керамическая, Б – бекалитовая, В – вулканитовая. 4. Круги классов точности АА или А изготавливают на керамической связке. 5. Пример обозначения круга типа ПП, D=300 мм, Н=20 мм, d=51 мм из нормального электрокорунда марки 15А, зернистостью 50, твердостью СМ2, структурой 10К, на керамической связке: ПП 300х20х51 15А СМ2 10К ГОСТ 2424-83 Таблица 2.15 Характеристики шлифовальных кругов для зубошлифо-вальных (об67

каткой) и резьбошлифовальных станков (с двусторонним коническим и коническим профилем) 2П 3П

Размеры круга, мм D

250 300 300 350 350 400 400 500 63 80 80 80 80 100 100 100 100 100 100 100 125 D 68

d

d1

Ширина круга, Н, мм ао+2о

6

8 10 13 16

20

25

32

40 50

Круги типа 2П с двусторонним коническим профилем 76 40 - - + + + + - - - 127 40 - - - - - + - - - 127 60 - - - - - - + + - 160 60 - + - - - - - - - 127 40 - - - + - - + + - 127 40 - - - - + + + + - 203 60 - + + + - - - - - 203 40 - - - - - - - + - Круги типа 3П с коническим профилем - - + - - - - - - 20 20 10 + - - - - - - - - 15 20 20 - + - - - - - - - 20 30 - - + - - - - - - 20 - - - + - - - - - 35 20 + - - - - - - - - 10 20 - + - - - - - - - 15 20 - + - - - - - - - 20 20 25 - + - - - - - - - 20 - - - + - - - - - 36 20 20 - - - - + - - - - 35 20 51 65 35 - - + - - - - - - 32 10 - + - - - - - - - Продолжение таблицы 2.15 d

d1

ао+2о

6

8 10 13 16

20

25

32

40 50

125 150 150 150 150 150 200 200 200 200 250 250 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 300 300 350 350 400 400 400 450 500

32 35 - 32 10 - + 32 35 - 32 25 - 32 18 - 51 80 20 - 32 10 - 51 10 - 51 25 - 51 80 20 - 76 45 + 76 45 - + 76 45 - 76 15 - 76 125 15 - 76 2- 76 45 + 76 45 - + 76 45 - 76 115 20 - 127 15 + 127 45 - + 127 15; 45 - 127 180 30 - 127 30 - 76 115 20 - 127 30 - 76 115 20 - 76 20 - 127 115 115 - 203 115 30 - Примечание: 1. Размеры кругов, указанные в

+ + + + + + -

+ + + -

+ + + + -

+ + + + + + -

+ + + + -

+ + +

+ + -

+ + -

ГОСТ 2424-83. 2. Знаком «+» отмечена ширина кругов, имеющих наибольшее применение. 3. Рекомендуемые связки кругов: К – керамическая, Б – бакелитовая, В – вулканитовая. 4. Круги классов точности АА или А изготавливают на керамической связке. 5. Пример обозначения круга типа 3П, D=300 мм, Н=20 мм, d=127 мм, а=30о из нормального электрокорунда марки 24А, зернистостью 125, твердостью СМ1, структурой 8К, на керамической связке: ЗП 300х127х20 а 30о К ГОСТ 2424-83 2.2 Отрезные круги Таблица 2.16 Размеры (мм) отрезных кругов (ГОСТ 21963-82)

Круги без упрочняющих элементов D 50

H 0,3; 0,6; 1,0; 2,0

d

Круги с упрочняющими элементами D 50

H 2,0; 3,2

10 63

0,3; 0,6; 1,0; 2,0; (3,0); 3,2

80

2,0; 2,5; (3,0); 3,2

d 10

(60); 63; 80

2,0; 2,5; (3,0); 3,2 3,5

Продолжение таблицы 2.16 табл. 2.15, приняты по 69

70

Круги без упрочняющих элементов D 80

H 0,6; 0,8; 1,0; 2,5; (3,0); 3,2

d

Круги с упрочняющими элементами D 180

H 1,0; 2,5; 3,2; 4,0

200; 230

2,5; (3,0); 3,2; 4,0

20 100

0,6; 0,8; 1,0; 1,3

d 32; (22), (22) 32

1,6; 2,0; 2,5; (3,0); 3,2 125

0,6;0,8;1,0; 1,3;1,6

250

1. Размеры, заключенные в скобки, применять не рекомендуется. 2. Пример условного обозначения круга с наружным диаметром D=400 мм, высотой Н=4 мм, диаметром посадочного отверстия d=51 мм из нормального электрокорунда марки 14А, зернистостью 40-Н, степени твердости СТЗ со звуковым индексом 41, на бакелитовой связке Б с упрочняющими элементами У, рабочей скоростью 80 м/с, 2-го класса неуравновешенности: 400х4х51 14А 40-Н СТЗ 41 БУ 80 м/с 2 кл. ГОСТ 21963-82 3. Круги следует изготавливать из шлифоваль-ных материалов зернистостей, указанных ниже:

32

Шлифовальный материал

20; 32

Зернистость для связки

2,0; 2,5; (3,0); 3,2 300; 400

(3,0); 3,2; 4,0

Вид

Марка

бакелитовой

вулканитовой

Нормальный электрокорунд

15А; 14А; 13А

50÷12, 125÷12

50÷6

Белый электрокорунд

25А; 24А

80÷5

-

Хромотитановый электрокорунд

94А;93А;92А;91 А; 55С;54С;

125÷16

-

160÷16

-

51 150

0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6; 2,0; 2,5; (3,0); 3,2; 4,0 32

175; 200 1,0;1,6;2,0;2,5; (3,0); 3,2; 4,0

250

300

1,6; 2,0; 2,5; (3,0); 3,2; 4,0

500

4,0; 5,0

600

6,0

800

8,0

100; (76)

900

8,0; 9,0

100

1000

10,0

53С Черный карбид кремния

По заказу потребителей допускается изготовление других кругов. Точность изготовления кругов должна соответствовать нормам, указанным ниже:

2,0;2,5; (3,0); 3,2; 3,0 51; (32)

400

(3,0); 3,2; 4,0

500

4,0; 5,0

Примечание: 71

72

Размеры, мм Наружный диаметр D До 150 Св. 150 до 250 « 250 « 400 « 250 « 400 « 250 « 400 « 1200 Высота Н До 0,8 Св. 0,8 до 3,0 Св. 3,0 до 5,0

Предельные отклон, мм ±2,0; ±2,0 ±3,0; ±2,0 ±4,0; ±3,0 ±6,0; ±4,0 ±7,0; ±5,0 ±9,0; ±7,0 ±0,1; ±0,10 ±0,25; ±0,15 ±0,30; ±0,20

Размеры, мм « 5,0 « 10,0 « 10,0 Диаметр посадочного отверстия d<76 для зернистости: до 50 св. 50 d>76 для зернистости: до 50 св. 50

2.3. Шлифовальные сегменты

Предельные отклонения, мм ±0,40; ±0,30 ±0,55; ±0,45

Таблица 2.17 Размеры (мм) шлифовальных сегментов (ГОСТ 2464-82) Тип СП

+0,25; +0,20 +0,35; +0,30

В

Н

Тип 1С

L

B

Круги на бакелитовой связке D≤600 мм следует изготавливать со звуковыми индексами 25; 27; 29; 31; 33; 35; 37; 39; 41 и 43; круги на вулканитовой связке с D≤600 мм – со звуковыми индексами 27; 29; 31; 33; 35. Круги следует изготовлять следующих степеней твердости: на бакелитовой связке: СМ2; С1; С2; СТ1; СТ2; СТ3; Т1; Т2; ВТ1 и ВТ2; на вулканитовой связке: СТ и Т. Механическая прочность на вулканитовой и бакелитовой связках должна обеспечивать их работу со скоростями, указанными ниже: Круги Связка Без упрочняющих элементов Вулканитовая 50 и 60 м/с То же Бакелитовая 50 и 60 м/с С упрочняющими элементами 60; 80 и 100 м/с Допускается изготавливать круги с различными рифлениями торцовых поверхностей или с двусторонним поднутрением, уменьшающим высоту круга от рифления к его центру в пределах допуска на высоту. 73

74

B1

L

r

r1

Выпукло-вогнутые типа 1С

Прямоугольные типа СП

+0,40; +0,40 +0,50; +0,40

Тип 2С

45

55

80

60

40

75

85

60

60

20

125

75

50

125

125

105

60

25

125

90

55

125

180

140

75

25

150

110

75

150

180

140

80

25

100; 160

110

90

150

200

170

90

36

150

140

100

175

125

105

90

40

150; 160

150

110

200

300

250

100

40

200

120

36

150

80

75

125

170

150

120

40

180

95

80

175

250

220

125

50

200

150

50

250

180

63

250

Вогнуто-выпуклые типа 2С

Тип 3С

Тип 4С

Тип 5С

2.4. Высокопористые шлифовальные круги

Продолжение табл. 2.17 Н r В В1 Плоско-выпусклые типа 4С 100 80 40 220 190 180 50 40 Трапециевидные типа 5С 60 46 20 125 60 50 16 125 100 85 40 150; 160; 200

B 110 120 150 210 380

В1 H L Выпукло-плоские типа 3С 75 40 180 80 45 150 85 75 220 140 100 300 21 24 1

r 300 250 200 400 5

Примечания: 1. Пример условного обозначения шлифовального сегмента типа 5С шириной В =100 мм, высотой Н=40 мм, длиной L=200 мм из нормального электрокорунда марки 14А, зернистостью 40-Н, степени твердости С1 со звуковым индексом 33 (при применении акустического контроля), структуры 6, на бакелитовой связке Б, класса точности А: 5С 100х40х200 14А С1-33Б ГОСТ 2464-82 2. По заказу потребителя допускается изготовление сегментов из других марок шлифовальных материалов или других зернистостей. 3. Технические требования – по ГОСТ 2464-82. 4. Размеры сегментов, указанные в табл. 2.17, принятые по ГОСТ 2464-82.

75

Высокопористый абразивный инструмент – это инструмент, имеющий специально образованные макропоры. Высокопористые круги ∅ 100…600 мм выпускаются по ТУ 2-036-0221150.015-83. В условном обозначении высокопористого круга содержатся, по сравнению с обычными кругами, дополнительные сведения о марке порообразующего наполнителя, размере его фракции и объемном содержании в круге; пример такой маркировки ПП: 450х25х203 24А10ВМ210 К5 ПСС 40-15. Рабочая поверхность высокопористых кругов характеризуется более благоприятными с точки зрения резания металла параметрами. Так, относительная опорная длина профиля tр у высокопористых кругов значительно меньше, а средний шаг между выступами Sр больше, чем у обычных кругов. Это уменьшает поверхность трения и улучшает размещение снимаемой стружки. Высокопористые круги прошли широкие промышленные испытания и могут успешно использоваться на ряде операций шлифования, в особенности там, где шлифование сопряжено с опасностью возникновения на поверхности детали прижогов и трещин. Производительность обработки при этом возрастает на 15…70%. В табл. 2.18 приведены примеры применения высокопористых кругов. Следует отметить, что высокопористые круги являются наиболее пригодным инструментом для операций глубинного плоского и профильного шлифования.

76

Таблица 2.18 Примеры промышленного применения высокопористых кругов Операция

Шлифование профиля червячной фрезы Затылование профиля червячной фрезы Шлифование отверстий фрез, шеверов Плоское шлифование деталей швейных машин Зубошлифование Круглое наружное шлифо-вание рабочей поверхности магнитных головок Плоское шлифование магнитных головок

Показатели работы шлифовальных кругов

Марка обрабатываемого материала

Типоразмер круга

Характеристика круга

Р6М5

4П75х10х9

Р9К10

ПП100х13х 20 ПП35х32х1 0 ПП250х25х 76

44А16С210К5 ПСС40-15 24А16СТ211К5 ПСС40-20 24А25С110К8 ПСС40-15 24А24СМ112К5 ПСС40-7,5

80НХС, 79НМ

ЗТ225х18х4 0 ПП400х40х 203

24А25М38К5 ПСС40-15 24А10М213К5 ПСС 40-7,5

80НХС, 79НМ

ПП250х25х 76

24А10М213К5 ПСС40-7,5

Р6К10, Р9К10 20Л, А12, ст.10 18Х2НЧ

шероховатость поверхности Rа, мкм

стойко- увеличение стная стойкостной нара- наработки, ботка, во сколько дет. раз

0,63…0,32

5

1,7…2

0,63…0,32

10

1,3…2

1,0…0,63

100

1,25…1,4

1,25…0,63

740

1,5…1,6

0,63

-

1,2

0,32…0,16

1800

1,5

0,32…0,16

750

1,4…1,5 77

ГЛАВА 3. НОВЫЕ ВИДЫ АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ 3.1. Новые виды шлифовальных лент и других инструментов на гибкой основе Перспективным направлением абразивной обработки является расширение области применения ленточного шлифования при обработке металлов, дерева, пластмасс, стекла и других материалов. Шлифовальную шкурку используют такие отрасли промышленности, как металлургическая, авиационная, автомобильная, энергетическое и транспортное машиностроение, подшипниковая и др. Инструмент на гибкой основе применяется на операциях обработки труб, листов и полос из коррозионно-стойкой стали, снятия заусенцев с деталей больших размеров, при обработке коленчатых и распределительных валов двигателей внутреннего сгорания, турбинных лопаток и деталей фасонного профиля из титановых жаропрочных сплавов, корпусных деталей, дорожек колец шарико- и роликоподшипников, судовых гребных винтов диаметром до 6 м и др. Широкое применение шлифования инструментов на гибкой основе поставило задачу создания новых видов шлифовальной шкурки и изделий из нее. Для производства нового инструмента применяются специальные связки на основе фенольных смол с добавкой известнякового наполнителя марки НШ. Эти связки обладают не только высокой водостойкостью, но и теплостойкостью свыше 300оС, в то время как теплостойкость связок, используемых до настоящего времени при производстве шлифовальной шкурки, составляет всего 50оС (для мездрового клея) и 160оС (для связок на основе фенолоформальдегидных смол). Адгезионные свойства новых связок в 3…4 раза выше по сравнению с мездровым клеем. Все эти свойства специальных синтетических связок позволили создать универсальный вид шлифовальной шкурки, применяемой для ленточного шлифования как с охлаждением в водной среде, так и без охлаждения. Показатели режущей способности неводостойкой тканевой электрокорундовой шлифовальной шкурки новых видов (ТУ 2-036-766-83) в сравнении с серийной (ГОСТ 5009-82) приведены в табл.3.1. 78

Таблица 3.1 Режущая способность неводостойкой тканевой электрокорундовой шлифовальной шкурки, мм3/мин. Зернистость

Шкурка, изготовленная по ТУ 2-036-766-83 ГОСТ 5009-82 516,0 257,1 503,0 247,3 483,0 231,1 455,7 229,1 420,0 206,00 383,0 189,5 324,5 177,9 283,5 152,2 234,2 142,36 121,8 67,2 57,8 55,0 31,5 21,8 6,3 5,5

50 40 32 25 20 16 12 10 8 6 5; М63 4; М50 М40

Прочность шлифовальной шкурки по ТУ 2-036-766-83 на 15…20% выше прочности шлифовальной шкурки, изготовленной по ГОСТ 5009-82. Водостойкая и неводостойкая шлифовальные шкурки новых видов на тканевой и бумажной основах изготав-ливаются на Запорожском абразивном комбинате. В качест-ве абразивных материалов применяются нормальный элект-рокорунд марки 14А и черный карбид кремния марки 51С.

Таблица 3.2 Режимы ленточного шлифования листового проката Скорость Станок

ленты, м/с

Фирмы Skoda (ЧССР) Фирмы Hell-Acme (США) с жестким столом с тянущими роликами

25

подачи листов, м/мин 6,0

25 25

12,0 7,9

Натяже-ние Тип смазочноленты, МПа охлаждающей жидкости 0,26..0,41

0,25 0,26…0,33

Водная эмульсионная Технологи-ческое масло ШП То же

79

Неводостойкая шлифовальная шкурка из нормального электрокорунда зернистостью 6 при полировании наружной поверхности лыжных палок из сталей марок сталь 20 и сталь 45 показала в 3…3,5 раза большую стойкость по сравнению с серийной шлифовальной шкуркой. Созданы новые виды шлифовальных шкурок на высокопрочной бумаге БВ-225(П9), прочность на расслаивание этой бумаги вдвое выше обычной. Стойкость шлифовальных лент на бумаге БВ-225 при обработке кожи и деталей из дерева выше в 1,5…2 раза по сравнению со стойкостью серийной шлифовальной шкурки. Особого внимания заслуживает создание и освоение промышленного выпуска шлифовальной шкурки на бумажной основе с рельефным рабочим слоем, абразивный материал наносится при этом на основу в виде полос, сетки, “ёлочки” и т.п. Угол наклона рельефа колеблется в интервале 5…85о. Основным преимуществом такого инструмента является резкое снижение степени засаливания абразивного слоя при обработке мягких материалов без охлаждения (дерева, лаковых покрытий, кожи и др.). Рельефная шлифовальная шкурка выпускается по ГОСТ 6456-82; этот вид шлифовальной шкурки маркируется буквой “Р”. Разработана специальная особо эластичная шлифовальная шкурка из порошков эльбора на тканевой основе (шифоне). Применение лент из этой шлифовальной шкурки для полирования желобов подшипников позволяет снизить шероховатость обрабатываемой поверхности в 2…4 раза. Эльборовая шлифовальная шкурка выпускается по ОСТ 2-И746-83 в виде шлифовальных бобин шириной 60, 90 и 100 мм из шлиф- и микропорошков зернистостью от 125…100 до М3…2. Расширился ассортимент видов инструментов, изготавливаемых из шлифовальной шкурки. К таким инструментам относятся: бесконечные ленты (ГОСТ 12439-79) шириной от 10 до 20000 мм, длиной от 220 до 9000 мм; конусы (ГОСТ 22774-77) диаметром от 25 до 50 мм, длиной от 50 до 100 мм; 80

трубки (гост 22774-77) с внутренним диаметром от 10 до 65 мм, длиной 180 мм; фибровые диски (ГОСТ 8692-82) с диаметром отверстия от 30 до 100 мм, наружным диаметром до 250 мм; бобины (ГОСТ 12439-79) для машинной обработки различных деталей, шириной от 205 до 1500 мм, длиной от 250 до 1000 мм; диски двусторонние тканевые водостойкие (ТУ 2-036-878-91) для зачистки края изделий из стекла и других материалов; лепестковые круги (ТУ 2-36-946-84) для обработки металла и деталей сложного профиля наружным диаметром от 32 до 500 мм, высотой от 14 до 25 мм и внутренним диаметром от 32 до 44,5 мм. 3.2. Новые полировальные пасты и их применение В качестве абразивного материала используется глинозем марки ГЭБ (ГОСТ 6912-74), а также микропорошки белого электрокорунда марки 24А зернистостью от М28 до М3. Наиболее целесообразно применение паст из электрокорунда 24АМ28 и глинозема ГЭБ, как в исходном состоянии (размер частиц 30…60 мкм), так и измельченного (5…20 мкм). Компонентами связки паст являются стеарин, синтетические жирные кислоты, олеиновая кислота, триэтаноламин, этиленгликоль, вазелиновое масло, а также специальный наполнитель “сакап”, обеспечивающий длительное неоседание пасты. Использование новых полировальных паст при полировании коррозионно-стойкой стали позволяет существенно уменьшить шероховатость поверхности. Так, при исходной шероховатости Rа=0,34 мкм в течение 4…5 мин достигается Rа=0,10…0,13 мкм; при исходной шероховатости Rа=0,16 мкм достигается Rа=0,06…0,08 мкм. При исходной шероховатости Rа=0,07…0,08 мкм может быть получена поверхность с Rа=0,026…0,036 мкм. Таким образом достигается уменьшение шероховатости за одну операцию (переход) в 1…3 раза.

81

ГЛАВА 4. ОБРАБОТКА АБРАЗИВНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ 4.1. Обработка абразивными брусками. Хонингование Отечественная промышленность выпускает абразивные хонинговальные бруски типа БХ шириной В от 2 до 15 мм, высотой Н от 3 до 14 мм и длиной lбр от 15 до 150 мм. Выбор размеров бруска зависит от размеров обрабатываемой поверхности (l, d). Длина выхода брусков за торец хонингуемого отверстия lвых=lбр/3. Ширина бруска зависит от диаметра обработки и выбранного количества брусков (N) в хоне, т.е. BN=(0,25…0,5) pd. Материал абразивных зерен хонинговальных брусков зависит от обрабатываемого материала: для чугуна, цветных сплавов и незакаленной стали применяется карбид кремния зеленый (марка 63С), а для закаленной стали – электрокорунд (марка 24А). Зернистость абразивного материала выбирается в зависимости от требуемой шероховатости из табл. 4.1. В этой таблице указаны также исходная шероховатость и рекомендуемый припуск. Степень твердости абразивных брусков зависит от режимов хонингования и применяемых СОЖ. Она изменяется в пределах от СТ2 до Т2 для обработки серого чугуна и от С1 до СТ2 для обработки закаленной стали. Таблица 4.1 Зернистость брусков и припуски при хонинговании серого чугуна Параметр Ra, мкм Припуск, мм Номер зернистости заданный исходный

82

2,5

5

0,08÷0,16

12÷16

1,25

2,5

0,05÷0,08

10

0,63

1,5

0,02÷0,03

6

Параметр Ra, мкм заданный исходный 0,32 0,63 0,16 0,63 0,08 0,32

Продолжение таблицы 4.1. Припуск, мм Номер зернистости 0,005÷0,008 0,005÷0,008 0,005÷0,008

М20÷М28 М14÷М20 М10÷М14

Скорость возвратно-поступательного движения vвп при предварительном хонинговании выбирается максимально возможной для данного типа оборудования (vвп=15…20 м/мин). При чистовом хонинговании её снижают на 20…25%. Скорость вращения vок рассчитывают по формуле vок=К vвп, где К = 3…5 при хонинговании чугуна, а при хонинговании стали К=2…4. Интенсивность съема и качество обработки сильно зависят от давления брусков на обрабатываемую поверхностьв. Интенсивность съема существенно увеличивается с возрастанием давления брусков, однако для каждой характеристики абразивных или алмазных брусков существует предельное давление, превышение которого ведёт к интенсивному изнашиванию, поломкам или засаливанию (для алмазных брусков). При предварительном хонинговании предельное давление Р=1÷1,2 МПа, а при окончательном р=0,3…0,8 МПа. При хонинговании чугуна и стали рекомендуется следующий цикл: 1) врезание – 3…5 с при р=0,2…0,4 МПа; 2) основная работа – 15…20 с при р=0,5…1,2 МПа; 3) выхаживание – 3…6 с при р=0,1…0,3 МПа.

83

Таблица 4.2 Рекомендации по применению хонинговальных брусков из дробленых поликристаллических синтетических алмазов для обработки стальных и чугунных деталей Хонингование Предварительное

Черновое Получистовое Чистовое Полировальное Черновое Получистовое Чистовое Получистовое Получистовое Чистовое

84

Обрабатываемый материал Серый и закаленный чугуны с твердостью НRC40÷45

Закаленная конструкционная сталь HRC 55 Незакаленная сталь

Снимаемый Параметры шероприпуск на ховатости обраЗернистость бруска Связка бруска диаметр, мм ботанной поверхности, мкм 0,20÷0,40 Rz=40÷10 630/500÷400/315 (дроб- МК1, МК2, М73 леные поликрис-таллы АСБ и АСПК) От Rz=20 до МК2, М73 0,10÷0,25 315/250÷200/160 Ra=2,0 М1, М73, МК2, Э1 0,07÷0,15 Ra=2,5÷1,0 160/125÷125/100 М1, Э1 0,03÷0,10 Ra=1,25÷0,5 100/80÷63/50 М10, МВ4 0,005÷0,04 Ra=0,63÷0,125 50/40÷М28/20 М73,М1,М13,МС3М 0,08÷0,15 Rz=20÷10 315/250÷200/160 М73,М1,М13,МС3М 0,05÷0,10 Ra=2,5÷10 160/125÷100/80 М1, М10,М73 0,005÷0,050 Ra=0,63…0,125 80/63÷М28/20 0,05÷0,08 0,01÷0,05

От Rz=20 до Ra=1,0 Ra=1,25÷0,5

160/125÷80/63

М1, М13

63/50÷М40/28

М1,М10

Таблица 4.3 Рекомендации по назначению алмазных хонинговальных брусков по ГОСТ 25594-83Е связка МП5, МК1

алмаз АСПК, АСК

МП5, МК2

АСПК,АСК,А СВ АСМ,АСВ,А СР АСК, АСВ

М73, МК-2,М1 МК-3, М10, М1, М73 МС-2

АСПК, АСВ

Назначение

Марка

Назначение

Марка

МП1, М10, МК-3 М73, МС-ЗМ, М1

Продолжение таблицы 4.3

Черновое хонингование серых и закаленных чугунов твердостью HRC 40-45 То же, получистовое То же, чистовое Черновое хонингование закаленной и улучшенной конструкционной стали и азотированной стали с твердостью = HRA80

связка

алмаз

М13

АСК, АСВ

Хонингование деталей из закаленных сталей в автоматических линиях при повышенных требованиях к стойкости брусков, а также при давлении 12 кгс/см2

М17

АСР

Хонингование, в том числе предварительное, чугунных тонкостенных гильз и подобных деталей

М19

АСВ

Р4

АСО, АСМ

Электролитическое хонингование Хонингование отверстий в деталях из титановых сплавов для достижения Ra=0,08…0,02 мкм

Р5

АСО, АСМ

Р11

АСО, АСМ

Р11Т

АСО, АСМ

Чистовое и плосковершинное хонингование чугунных гильз и блоков цилиндров из специальных чугунов повышенной твердости и хромокремнистых сплавов

Р13

АСО, АСМ

Чистовое хонингование деталей из стали для достижения Ra=0,32÷0,08 мкм

То же, получистовое

АСПК, АСМ, То же, чистовое АСВ АСВ Хонингование деталей из легированных сталей

М1, М13

АСПК, АСК, АСВ, АСР

Получистовое хонингование незакаленных сталей, серых и легированных чугунов

М1, М10, МС1 МС6

АСМ, АСР, АСВ АСК

То же,чистовое

МС15

АСК, АСВ

М10

АСМ

Хонингование колец подшипников из стали ШХ15 твердостью HRC 61-63 Хонингование закаленных деталей узкими брусками (В<6 мм) Чистовое и отделочное хонингование деталей из серых чугунов с повышенными требованиями к стойкости брусков, а также деталей гидроаппаратуры для достижения Ra=0,160…0,063 мкм 85

86

То же, в деталях из дюралюминия Чистовое и плосковершинное хонингование чугунных гильз и блоков цилиндров автомобильных, тракторных и мотоциклетных двигателей; хонингование деталей холодильников, компрессоров для достижения Ra=0,32÷0,020 мкм; чистовое хонингование цилиндров из азотированной стали 38Х2М10А с твердос-тью HRA 80 для достижения Ra=0,16÷0,125 мкм

Таблица 4.4 Рекомендуемые марки и зернистость алмазных порошков в зависимости от обрабатываемого материала, шероховатости поверхности и припуска на хонингование Обрабатываемый материал

Припуск на диаметр, мм; параметр шероховатости поверхности, мкм 0,11-0,08; Ra=2,5-2,0

0,04-0,02; Ra=1,25-1,0

0,04-0,02; 0,02-0,01; Ra=0,63-0,5 Ra=0,32-0,25

Серые и легированные серые чугуны

АСВ315\250 АСР200\160 АСВ250\200 АСР160\125 АСР125\100

АСР100\80 АСР80\63

АСР63\50 АСО50\40

Закаленные чугуны

АСК630\500 АСК400\31 АСК500\400 5 АСК315\25 0

АСК250\200 АСК200\160 АСК160\125

Нетермообработанные стали

АСВ315\250 АСВ200\16 АСВ250\200 0 АСВ160\12 5 АСВ125\10 0 АСВ315\250 АСВ200\16 АСВ250\200 0

Закаленные стали

0,15-0,11; Rz=20-10

0,01-0,005;

0,005;

Ra=0,16-0,125

Ra=0,080-0,063

АСМ28\20 АСМ20\14

АСМ20\14 АСМ14\10

АСМ10\7

АСВ125\100 АСВ100\80

АСМ40\28 АСМ28\20

АСМ28\20 АСМ20\14

АСМ20\14 АСМ14\10

АСВ100\80 АСВ80\63

АСР63\50 АСО50\40

АСМ40\28 АСМ28\20

АСМ20\14

-

АСВ125\100 АСВ100\80

АСВ80\63 АСР63\50

АСМ40\28 АСМ28\20

АСМ20\14

АСМ14\10 87

АСВ160\12 5

88

Таблица 4.6 Зернистость брусков при суперфинишировании Параметр Ra поверхности после обработки, мкм

СмазочноДавление прижима охлаждающе-моющая жидкость брусков, кгс/см2

Чугун 20÷25

10÷15

Керосин

10÷15

2÷5

“

60÷80

30÷40

Сталь 8÷10

5÷7,5

Смесь 70% керасина и 30% веретенного масла

Параметр Ra исходной поверхности, мкм

Зернистость

1,25

1

0,63

1

М20, М14 М14, М10

0,32

Примечание: При хонинговании отверстий диаметром менее 30 мм режимы резания снижаются.

89

1

М14, М10

0,08

0,04

Зернистость

1 2 1

М14 М7 М14

2

М7 М3 М10, М7

1

0,02

Зернистость

Зернистость

-

-

-

-

1

М20, М14 М7 М3 М14, М10 М3

-

-

1

М14, М10 М7,М5 М1

2 3 1 2

0,16

4.2. Суперфиниширование Материал абразивных зерен брусков выбирается в зависимости от обрабатываемого материала. Для предварительного суперфиниширования стальных деталей используется электрокорунд белый (марка 24А), а для окончательного – хромистый электрокорунд (32А). Для суперфиниширования чугунных, незакаленных стальных заготовок, заготовок из цветных сплавов и нержавеющей стали применяют карбид кремния зеленый (34С). Для обработки заготовок из высокотвердых легированных сталей выбирают эльбор (марки ЛО и ЛП) ГОСТ 28734-90. Для обработки деталей из твердых сплавов и технической керамики используют алмазные зерна (АСО и АСП). Зернистость брусков определяется требованиями к шероховатости поверхности. В зависимости от исходной шероховатости обработка осуществляется в два или даже в три перехода (табл. 4.6).

0,06

Переход

Хонингование

Скорость возвратнопоступательного движения, м/мин

Переход

Предварительное хонингование Окончательное хонингование

Скорость вращательного движения хона, м/мин

Переход

Операция

Переход

Таблица 4.5 Рекомендуемые режимы хонингования

-

-

-

-

1 2

М7 М3

2 3 1 2

М7,М5 М1

Твердость брусков зависит от материала и термической обработки заготовки. Для суперфиниширования стали прессованными брусками из карбида кремния зеленого марки 63С при твердости HRC, обрабатываемого материала принимаются следующие степени твердости брусков: HRCэ 10÷20 25÷35 40÷50 55÷60 60÷65 Твердость брусков СМ1 М3÷СМ1 М3 М1÷М2 ВМ2÷М1 Литые бруски при прочих равных условиях следует брать на две-три степени тверже. При обработке чугуна твердость следует повышать до степеней С÷СТ. Данные рекомендации справедливы при 90

суперфинишировании заготовок с исходным значением Ra=0,32÷0,63 мкм. При большей исходной шероховатости твердость брусков из эльбора на керамической связке следует назначать в диапазоне степеней СТ2…Т2. Скорость вращения заготовки при суперфинишировании обычно не превышает 8…15 м/мин., а при использовании эльборовых брусков ее можно увеличить до 30 м/мин. Частота и амплитуда колебаний бруска выбираются такими, чтобы максимальная скорость колебательного движения была примерно равна скорости вращения заготовки. Продольную подачу при суперфинишировании поддерживают обычно в пределах 0,5÷1,2 м/мин. Припуск на суперфиниширование зависит от исходной и требуемой шероховатости (табл. 4.7). При суперфинишировании закаленных сталей в качестве СОЖ в большинстве случаев используют керосиново-масляную смесь (85÷90% керосина и 10÷15% индустриального масла И-40А), в которую добавляют олеиновую кислоту (3÷5%). При обработке вязких, пластичных материалов следует увеличивать (до 70÷80%) содержание масла. Необходима тщательная очистка СОЖ от отходов обработки. Таблица 4.7 Припуск на суперфиниширование Параметр шероховатости Rа, мкм

Припуск на диаметр, мкм

требуемый 0,16 0,08

исходный 1,25 0,63 0,32

20...25 10...15 8...10

0,04 0,02

0,32 0,32 0,16

8...10 8...10 3...5

91

4.3. Обработка свободным абразивом, доводка Таблица 4.8 Характеристики доводочных операций для плоских поверхностей Требуемые характеристики поверхности Количество Припуск на операций операцию, точность, параметр мкм мкм Ra, мкм 3…5 1…2

0,16 0,08

0,2…0,5

0,04

0,1…0,3

0,01…0,02

92

Параметры абразива и режима доводки зернистость

скорость, давление, м/мин. МПа

время, мин.

1 1 2

30…50 30…50 5…10

М28 М28 М14

50 50 20

0,13 0,13 0,14

4…5 4…5 2…3

1 2 3

30…50 10…15 5…7

М28 М7 М3

50 20 12

0,13 0,14 0,11

4…5 2…3 2

1 2 3 4

30…50 10…15 5…7 1…2

М28 М7 М3 М2…М1

50 18 12 8

0,13 0,14 0,11 0,09

4…5 2…3 2 2…3

Таблица 4.9 Физико-химические свойства связок на основе каучука для алмазных гибких лент Показатель каландрования

Предел прочности на разрыв, кгс/см2

Относительное удлинение при разрыве, %

Остаточное удлине-ние после разрыва, %

Твердость по игольчатому твердомеру ТИР-2

Направление вырубки образцов по линии каландрования

Марка связки

Р1

Р4

Р9

Р14Е

Вдоль

96

250

481

841

Поперек

94

228

466

-

Вдоль

422

108

45

0

Поперек

425

116

45

-

Вдоль

9

10

11

0

Поперек

10

9

12

-

-

67

98

100

-

93

Таблица 4.10 Назначение алмазного эластичного инструмента на каучуковых связках Связка

Алмазный инструмент

Область применения

Р1

Диски АЕД

Приготовление металлографических и минералографических шлифов, полирование самоцветных камней Полирование деталей из чугуна, стали, латуни и других металлов и сплавов

Полировальные ленты АЛП, бесконечные ленты АЛШБ Полировальные блок-бруски АББ Р4

Полировальные ленты АЛП, бесконечные ленты АЛШБ Полировальные блок-бруски АББ

Полирование внутренних поверхностей чистовых форм из чугуна для формования стеклянных банок Полирование деталей из чугуна, стали, бронзы, латуни, алюминия и других металлов и сплавов Полирование внутренних поверхностей чистовых форм из чугуна для формования стеклянных банок

Достигаемая шероховатость обработанной поверхности, мкм Ra Rz 0,080÷0,050 -

0,080÷0,050

0,100÷0,050

-

0,040÷0,020

-

0,32÷0,16

-

94

Продолжение таблицы 4.10 Связка

Алмазный инструмент

Р4

Хонинговальные блок-бруски АББХ

Хонингование отверстий в деталях из титанового сплава

Р5

Бесконечные ленты АЛШБ

Область применения

Достигаемая шероховатость обработанной поверхности, мкм Ra 0,080÷0,020

Rz -

Полирование стальных и чугунных деталей

0,32÷0,16

-

Хонинговальные блок-бруски АББХ

Хонингование отверстий в деталях из дюралюминия

0,080÷0,020

-

Р7

Сложнопрофильные полировальные блок-бруски АСП

Полирование наружных и внутренних поверхностей стальных колец прядильных машин

0,020÷0,010

-

Р8

Полировальные ленты АЛП с развитой нерабочей поверхностью

Полирование шеек коленчатых валов, кулачков и шеек распределительных валов двигателя автомобилей

0,25÷0,0125

-

Р9

Полировальные ленты АЛП, бесконечные ленты АЛШБ

Полирование шеек чугунных и стальных коленчатых валов, кулачков и шеек распределительных валов автомобильных и тракторных двигателей; стальных и титановых валов различного назначения

0,160÷0,080

-

95

Продолжение таблицы 4.10 Связка

Алмазный инструмент

Р10

Полировальные блок-бруски

Р11

Хонинговальные блок-бруски АББХ

Область применения

Достигаемая шероховатость обработанной поверхности, мкм Ra 0,040÷0,020

Rz -

0,32÷0,020

-

Хонинговальные Чистовое и плосковершинное хонингование блок-бруски АББХ гильз и блоков цилиндров из специального чугуна повышенной твердости и хромокремнистого сплава

0,16÷0,125

-

Р13

Хонинговальные Чистовое хонингование деталей из стали блок-бруски АББХ

0,32÷0,80

-

Р14

Бесконечные ленты Полирование стальных деталей АЛШБ

0,125÷0,32

-

Р11Т

Полирование деталей фотоаппаратуры Чистовое и плосковершинное хонингование чугунных гильз и блоков цилиндров автомобильных, тракторных и мотоциклетных двигателей; Хонингование деталей холодильников, компрессоров

96

Таблица 4.11 Назначение связок алмазных шлифовальных кругов Связка

БР

Б1 Б2 Б3

Алмазы

Назначение Органические связки АСМ, АСО Доводочное шлифование торцом круга и доводка инструмента с охлаждением и без него для получения шероховатости поверхности с параметрами Ra=0,080÷0,020 до Rz=0,100÷0,080 мкм АСН Доводка режущей части инструмента из сверхтвердых поликристаллических материалов (алмаза, эльбора-Р, гексанита-Р и др.) АСО, АСМ Чистовое шлифование и чистовая заточка твердосплавной части инструмента с охлаждением и без него АСР (с по- Шлифование и заточка твердосплавной режущей части инкрытием) струмента с охлаждением и без него АСР (с по- Профильное шлифование и резьбошлифование; чистовое крытием) шлифование; чистовая заточка инструмента кругами с шириной рабочего слоя до 3 мм с охлаждением и без него АСМ Чистовое шлифование инструмента кругами из микропорошков с охлаждением и без него 97

Продолжение таблицы 4.11 Связка Б8

О1 Б156

Алмазы АСО, АСР, АСМ (с металлическим и стеклопокрытием) АСО, АСР (агрегированные с покрытием) АСР

БП2

АСР (с покрытием и без покрытия)

ТО2

АСР (с покрытием и без покрытия

Назначение Чистовое шлифование и заточка твердосплавной части инструмента с охлаждением и без него Чистовое шлифование и заточка твердосплавного инструмента с охлаждением и без него Получистовая заточка и шлифование твердого сплава с охлаждением и без него с повышенной производительностью Получистовое шлифование и заточка твердосплавной части инструмента на повышенных режимах с охлаждением и без него на станках с механической подачей; профильное шлифо-вание; шлифование и заточка инструмента узкокромочными кругами без охлаждения; шлифование неперетачиваемых пластин в условиях массового производства Получистовое шлифование и заточка инструмента с охлаждением и без него с повышенной производительностью; заточка инструмента из поликристаллических сверхтвердых материалов

98

Продолжение таблицы 4.11 Связка

Алмазы

К1

АСР

М1

МС6П (алмазосодержащий прокат)

МО4

АСР, АСВ, АСК, А (с металлическим покрытием и стеклопокрытием и без покрытия) АСВ,

АСК,

АСМ

АСР, АСВ (с металлическим и стеклопокрытием)

Назначение Керамическая связка Заточка и шлифование твердосплавной режущей части совместно со стальной державкой с охлаждением при жестком креплении инструмента Металлические связки Шлифование резьбы однониточным кругом, бесцентровое и профильное шлифование с охлаждением; отрезка заготовок и прорезка пазов в твердосплавных изделиях с охлаждением; ручная заточка резцов с охлаждением при небольших поверхностях обработки, шлифование твердых сплавов при наложении электроимпульсных токов Шлифование с охлаждением стружечных канавок мелкоразмерных сверл, разверток, зенкеров, борфрез и другого инструмента Заточка и шлифование, в том числе вместе с державкой инструмента; глубинная заточка и шлифование; глубинное шлифование стружколомающих канавок; бесцентровое шлифование с охлаждением; профильное шлифование без охлаждения 99

Продолжение таблицы 4.11 Связка МО7

МО8 МО13

МО20 МВ1

Алмазы АСР, АСВ

Назначение Шлифование резьбы инструмента многониточными кругами с применением СОЖ АСВ Глубинное алмазно-электролитическое шлифование стружечных канавок в цельнотвердосплавных борфрезах и другом мелкоразмерном инструменте АСВ (со стек- Ручная заточка резцов лопокрытием) АСР, АСВ Заточка в том числе глубинная, твердосплавной части инст(с покрытием) румента с касанием по стальной державке с охлаждением; шлифование неперетачиваемых пластин в условиях массового производства АСРС (со Шлифование боковых поверхностей твердосплавных неперестеклопокрытием) тачиваемых пластин с охлаждением АСВ (с ме- Шлифование, в том числе бесцентровое, и заточки, в том чисталли-ческим и ле глубинная, твердосплавной части с касанием по стальной стеклопокрытием) державке инструмента с охлаждением: электролитическое шлифование и заточка, в том числе глубинная, инструмента совместно со стальной державкой

100

Продолжение таблицы 4.11 Связка МС2

МС6

МП1

Алмазы Назначение Шлифование и заточка твердого сплава при неравномерной наАСВ (с покрытием и без по- грузке на рабочий слой круга с охлаждением; электролитическое шлифование и заточка пластинки твердого сплава с касанием по крытия)

стальной державке или без него; электролитическое, в том числе глубинное, шлифование стружечных канавок цельнотвердосплавного мелкоразмерного инструмента (борфрезы, сверла и т.п.) АСВ (с по- Заточка с охлаждением твердого сплава с касанием по стальной крытием и без по- державке при неравномерной нагрузке на круг и ручной заточке инструмента; многопроходное шлифование стружколомающих крытия) элементов с охлаждением и без него; шлифование по целому стружечных канавок монолитного и напайного мелкоразмерного инструмента; электролитическая заточка пластинки твердого сплава с касанием по стальной державке или без него; электролити-ческое глубинное шлифование стружколомающих элементов инструмента

АСВ (с по- Шлифование, в том числе бесцентровое, и заточка твердокрытием и без по- сплавного инструмента с касанием по стальной державке (сокрытия) отношение площадей 1:1) при охлаждении; глубинное шлифование с охлаждением; электролитическое шлифование и заточка пластинки твердого сплава совместно со стальной державкой Продолжение таблицы 4.11 101

Связка М10

М15

М20 ТМ2 ТМ2-3 Э1 (гальваническая)

Алмазы АСМ

Назначение Чистовое профильное шлифование и заточка инструмента с охлаждением при высоких требованиях к стойкости кругов и шероховатости поверхности (Rа=0,040…0,020; Rz=0,100÷0,080 мкм) АСВ, АСК Электролитическое шлифование пластинки твердого сплава, в том числе совместно со стальной державкой при повышенных требованиях к стойкости алмазного инструмента и точности обработки АСВ Однопроходная вышлифовка канавок в крупноразмерном твердосплавном концевом инструменте АСВ Шлифование, в том числе глубинное, и заточка твердосплавной режущей части инструмента с охлаждением АСВ Шлифование твердосплавных неперетачиваемых пластин, вышлифовка канавок на резцах и других инструментах АСР, АСВ, Фасонное шлифование твердого сплава инструмента с охлаАСК ждением и ручная доводка его надфилем без съема со станка

Таблица 4.12 Рекомендуемые режимы обработки твердосплавного инструмента алмазными кругами 102

Характеристика круга Вид обработки

1

Режим работы

Связ ка

Марка алмазов

Зернистость

Концентрация %

Vкр., м/с

V и, м\мин

2

3

4

5

6

7

25-30

-

15-20

6

Чистовая Б1, Б2, заточка Б3, БР, (доводка) М10, твердосплавной Б156, АСМ, 60/40- 50-100 5/3 части инст- ТО2 АСН румен-та Заточка Б1, Б8, АСО, 80/63100 твердоО1, АСР 160/125 сплавной БП2, (с покчасти инстБ156, рырумен-та

Sпр., Sпоп, мм/дв. м/мин ход

8

9

Контактt, V вреза- ное давмм ния круга ление или изде- между лий кругом и мм/мин изделием кгс/см2 10

11

12

0,005- 0,5-1 0,01

-

-

-

-

0,050,06

2-3

-

-

-

7

8

9

ТО2, тием) ТМ2

Продолжение табл. 4.12 1

2

3

4

5

10

11

12

103

Заточка Б1,Б8 АСО, твердоО1, АСР (с 80/63сплавной БП2, по-кры- 160/125 части инструмента Б156, тием)

100

15-20

-

0,050,06

2-3

-

-

-

15-20

-

0,060,08

2-3

-

-

-

20-30

-

Ручная Ручная

ТО2, ТМ2

Заточка МО13, АСР, 100/80 твердоМВ1, АСВ (с сплавной МП1, покрыти250/200 части с касаТМ2 ем и без 0 нием по него) стальной державке; жесткое крепление инструмента

Ручная за- МС6, точка МС2, М1, М08

АСВ (с 80/63покрытием и без него) 250/200 АСВС (со стеклопокры-тием)

100

Продолжение табл. 4.12 104

1

2

Упругая МВ1, заточка по ТМ2, пластинке МО13 твердого сплава

3

4

АСВ 80/63(с 250/200 покрыти ем и без него)

Заточка по схеме врезного шлифования при площади АСВ (с обработки, покры см2 0,5 МВ1 тием и 1,0 ТМ2 без 80/632,0 МО13 него) 125/100

5

6

7

8

9

10

11

12

100, 150

25

-

-

1,5-2

-

-

8-10 12-15 18-25

-

3 1,5 0,3

100, 150

20-25

-

-

-

-

Продолжение табл. 4.12 105

Характеристика круга Вид обработки

1

Связ ка

Марка алмазов

Зернистость

2

3

4

Заточка К1 АСР 125/100 твердосплавной МО4 АСР, 250/200 АСВ части вместе со ста(с 250/200 льной дерпокры жавкой тием и при жестбез него) ком креплении инструмента

Режим работы

Концентрация %

Vкр., м/с

V и, м\мин

Sпоп, Sпр., мм/дв. м/мин ход

Контактt, V вреза- ное давмм ния круга ление или изде- между лий кругом и мм/мин изделием кгс/см2

5

6

7

8

9

10

11

12

100

25-40

-

1,5-2

-

-

-

100

25-30

-

0,30,05 0,040,05

2

-

-

-

6

7

8

9

-

-

Продолжение табл. 4.12 1

2

3

4

5

10

11

12

0,2-0,1 0,5-1

-

-

1,5-1,0

-

-

-

-

106

Шлифование стружколомающих канавок глубинное МО4

АСР, АСВ (с покрытием) многопро- МС6, АСВ (с ходное МП1, покрыТМ2-3 тием и без него) Глубинная МО4, АСВ, заточка МО13, АСР (с твердопокрыМВ1 тием и без сплавной части с каса- МП1 него)

100/80- 100 250/200 , 150 100/80- 150 250/200

15-20

-

0,050,06

100/80- 100 250/200 , 150

15-20

-

-

6

7

8

-

0,2-0,3 0,5-1

нием по стальной державке

Продолжение табл. 4.12 1

2

3

4

5

9

10

11

12

107

Размерное МС6, АСВ 63/50шлифование МО8 (с 80/63 стружечных покры канавок мотием и нолитного без мелкоразмерного него) инструмента с вертикальным врезанием круга формы АПП

Чистовое и доводочное шлифование твердосплавной части инструмента

М10, АСО, 60/40Б8,Б3, АСР, 5/3 Б1,О1 АСМ, БР, АМ (с покрыБ156

150

15-20

-

-

-

-

2

-

50;100

25-30

20-25

0,0050,01

0,5-1

-

-

-

6

7

8

9

10

11

12

20-30

0,010,05

1-2

-

-

-

20-30

<1

0,03-0,5

-

-

-

8

9

тием и без него

Продолжение табл. 4.12 1

2

3

4

5

108

Круглое многопроходное шлифо-вание твердосплавного инструмента с касанием стальной державки

МВ1, АСР, 63/50- 100;1 35-40 МП1, АСВ (с 250/200 50 БП2, покрыТМ2 тием и без него)

Круглое глубинное шлифование инструмента совместно со стальной державкой наружное

АСР, АСВ (с 30-40 МО4 покры- 125/100- 100;1 тием и 160/125 50 без него) внутреннее 20-30

Продолжение табл. 4.12 1

2

3

4

5

6

7

10

11

12

109

Круглое многопроходное шлифо-вание инструмента совместно со стальной державкой

К1

АСР 125/100-

100

250/200

35-40

20-25

Шлифование резьбы однониточным кругом: предвариМ1 тельное

АСР, АСВ (с покры тием и 100/80без 160/125 100;150 40-50 чистовое М1,Б2 него) 50/4080/63 Шлифование МО7 АСР, 50/4075 40-50 резьбы мноАСВ 100/80 гониточ-ным кругом (однопроходное)

0,21,5 0,20,8

0,010,05

1-2

-

-

-

0,1-0,3

-

-

-

-

0,020,05

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Продолжение табл. 4.12 Характеристика круга

Режим работы

110

Вид обработки

1

Связ ка

Зернистость

Концентрация %

Vкр., м/с

V и, м\мин

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-

-

≤1

-

-

-

Профиль- М1, АСР, 63/50ное шлифо- М1П, АСВ (с 250/200 ва-ние фа- МО4 покрысонным тием и кругом с без охлажденего) нием Профильное Б2, АСОС 63/50шлифование БП2 АСРС 250/200 на профиМО4 (со лешлифостеквальных лопостанках без охлаждения крыти-

Sпр., Sпоп, мм/дв. м/мин ход

Контактt, V вреза- ное давмм ния круга ление или изде- между лий кругом и мм/мин изделием кгс/см2

Марка алмазов

50-150

30-35

20-30

-

150

20-30

-

0,010,02 0,030,05

1,5-2 0,4-0,6 0,030,05

ем)

111

Таблица 4.13 Рекомендуемые характеристики кругов и режимы алмазного бесцентрового шлифования Параметр шероховатости поверхности Ra, мкм

Характеристика алмазных кругов Связка

Марка алмаза

Зернистость

Режимы шлифования Концент- V алмазрация, % ного круга, м/с

V веУгол дунаклона щего ведущекруга, го круга м/мин

2t, мм

2,5-1,25

МО4,МВ1,МП1 АСР АСВ

125/100

100

30-35

50-60

1,5

1,25-0,63

МО4,МВ1,МП1 АСР АСВ

125/100

100

30-35

30-40

1,5

0,08-0,10

0,63-0,32

МО4,МВ1,МП1 АСР АСВ

125/100

100

30-35

20-30

1,5

0,03-0,05

0,32-0,16

МО 4, Б1

АСР АСВ

80/63

100

30-35

20-30

1,5

0,01-0,03

0,08-0,04

Б1, Б3

АСМ

28/20 20/14

100

25-30

50-60

1,5

0,002-0,003

0,04-0,02

Б1, Б3

АСМ

20/14 10/7

100

25-30

50-60

1,5

0,001-0,002

112

Таблица 4.14 Рекомендуемые режимы алмазного однониточного резьбошлифования Твердосплавный резьбовой инструмент

Vкр,

Vи,

м/с

м/мин

t, мм, при проходах черновых

чистовых

Метчики, резьбовые фрезы

40-50

0,2-2,5 0,10-0,30

0,02-0,05

Резьбонакатные ролики с винтовыми канавками

40-50

0,5-1,5 0,10-0,20

0,02-0,05

Резьбонакатные ролики с кольцевыми канавками, накатники

40-50

0,5-1,5

0,03-0,1*

0,01*

Резьбовые пробки

калибры-

40-50

0,3-1,5

0,10-0,30

0,02

Резьбовые кольца

калибры-

15-30

0,2-0,8

0,05-0,15

0,02

* Значения глубины шлифования, мм/об

113

Таблица 4.15 Характеристики кругов и режимы резания при различных методах заточки стружколомащих канавок резцов Заточка С вертикальной подачей круга без охлаждения

« « «

Модель станка или приспособления 1Т 150х8х32-К325-СМ1-К 3А64М А2П 125х4х3х32х90о-АСР 100/80-Б2-100 ПСЛ-80 А5П 125х5х3х32хR2-АСО 80/63-Б1-100 ЗА64Д А5П 125х43-32R2-АСВ 125\100-МО4-100 ЗА64Д А5П 125х4х3х32хR2-АСВ 125/100-МС6-150 ЗА64Д Характеристика круга

Алмазная и глубинная с охлаждением

А5П 125х4х3х32хR2-АСР 125/100-МО4-150 ЗБ642 А5П 125х4х3х32хR2-АСВ 125/100-МС6-150 ЗБ642 АлмазноА5П 125х4х3х32хR2-АСВ электролитиче125/100-МС6-150 ЗБ642 ская глубинная А5П 125х4х3х32хR2-АСР ** 125/100-МО4-100 ЗБ642 * Скорость 15 м/с соответствует изношенному кругу ** Напряжение тока 4-6 В.

Vкр, м/с 20-15*

Режимы резания Sпр, Sпоп, м/мин мм/дв.ход 1,5-2,0 0,08-0,10

Количество проходов 18

15

1,0-1,5

0,04-0,05

16

20

1,5-2,0

0,06

10

20

1,5-2,0

0,06-0,08

8

20

1,5-2,0

0,06

11

19

0,2-0,3

0,6-0,7

1

15

0,10-0,15

0,6-0,7

1

19

0,10-0,15

0,5-0,7

1

15

0,25-0,30

0,50-0,65

1

114

Головки алмазные шлифовальные см. в ГОСТ 17122-85 Таблица 4.16 Составы СОЖ и электролитов для алмазной и алмазно-электролитической обработки твердосплавного инструмента Вид обработки

Связка кругов № п/п Вода Заточка и шлифование Металли- 1 99-99,5 твердосплавной части с ческая 2 97-98,5 касанием по стальной 3 98-97 державке Заточка и шлифование Керами5 97,45 твердосплавной части ческая вместе со стальной державкой Резьбошлифование Металли- 7 Электролитическая ческая заточка и шлифование То же 8 91

СОЖ Прочие компоненты Кальцинированная сода – 0,5-1,0 Эмульсол НГЛ-205 (или замасливатель БВ)-1,5-3 Эмульсол «Аквол-10»-2-3 Кальцинированная сода-1; триэтаноламин-1; бура-0,3; азотистокислый натрий-0,1; вазелиновое масло-0,05* Осерненное масло «Индустриальное» 1270, сульфофрезол-30 Азотнокислый калий-5; азотистокислый натрий-2; фосфорнокислый натрий-1; углекислый натрий-1

115

Таблица 4.17 СОЖ для алмазной обработки сталей, сплавов и чугуна Вид обработки Связка алмазного Марка или инструмента состав СОЖ, % Хонингование деталей из серого чугуна СЧ2140 при нагрузке, кгс/см2: 6 10 Металлическая М1- Масло минеральное (В-АУ)-80; керосин-20 А10-100% Масло минеральное (В-АУ)-90,1%; сера элементарная (кристаллическая)-0,9; хлорсульфидированные олефины (присадка ХСО-200)-6; трикрезил-фосфат (ТКФ)-1 Хонингование деталей Металлическая Масла с оптимальным содержанием жироиз стали 40Х при нагрузвых добавок – 3-5 ке 6 кгс/см2 Хонингование колец подшипников (сталь ШХ15, НRС62-64): Продолжение таблицы 4.17 116

Вид обработки предварительное

чистовое Хонингование деталей из сплава Д-16 Хонингование деталей из стали ЗОХГСА (HRC 30-32) Хонингование отверстий долбяков из стали Р6М5 (НRС 62-64)

Связка алмазного инструмента Металлическая М1АСР 200/160-100%

Металлическая М1АСР 125/100-100% » Металлическая М1 – АСР 60/40-100%

Марка или состав СОЖ, % Триэтаноламин-1; нитрит натрия – 0,5; глицерин-0,3; остальное – вода. Триэтаноламин-1№ нитрит натрия-0,3; глицерин0,3; смачиватель ОП-7 – 0,1; олеиновая кислота-1, вода-95,3. Индустриальное масло 12-20; керосин-80 ИХП-45Э НСК-5 ИХП-45Э, НСК-5

Продолжение таблицы 4.17 117

Вид обработки

Связка алмазного инструмента

Марка или состав СОЖ, %

Шлифование деталей из Металлическая Трехзамещенный фосфорнокислый калийтитанового сплава ВТЗ-1 МО16-АСВ 200/160- 5; кальцинированная сода-0,2-0,3; гексаи сплава ЭИ96Ш 100% метафосфатнатрия-0,5; остальное-вода. Водный раствор из эмульсора «Укринол1»-2; соды кальцинированной-0,6 Внутреннее шлифование шарикоподшипников из Металлическая МОВ ТПП-2 нержавеющей стали и МС6 9Х18 с ультразвуковыми колебаниями Плоское шлифование тугоплавких сплавов на основе молибдена

118

Органическая Б1АС8-100%

Эмульсол НГЛ-25-15; остальное вода или эмульсол СМДУ-5; кальцинированная сода-3; остальное-вода

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ СРЕДСТВ ЗАТОЧКИ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ 5.1. Влияние технологических средств формирования поверхностного слоя на стойкость К основным факторам, определяющим состояние поверхностного слоя режущей части инструмента, относятся режимы обработки, материал абразивных кругов. Практика применения обычных абразивных материалов для шлифования и доводки инструмента из быстрорежущей стали показывает, что они не обеспечивают необходимого качества поверхностного слоя. Имеющиеся сведения по применению кругов из эльбора, в основном, относятся к заточке деформированных сталей. В работе показано влияние материала абразивных кругов на состояние поверхностного слоя дисковых трехсторонних фрез из деформированной и литой быстрорежущей стали Р6М5. С этой целью при затачивании исследуемых фрез применены шлифовальные круги из наиболее часто применяемых абразивных материалов – электрокорунда и эльбора. Электрокорунд изготовлен на базе оксида алюминия, эльбор – на базе кубического нитрида бора. Характеристики используемых кругов и свойств абразивных материалов приведены в работе [7]. Учитывая тот факт, что качество рабочего слоя инструмента в большей мере должно отражаться на величине и интенсивности износа в начальный период работы, исследование влияния условий затачивания на режущую способность было проведено как на начальной стадии резания (приработки), так и на стадии установившегося износа. В процессе работы производился контроль за линейным износом по главной задней поверхности. В начальный период процесса резания измерения осуществляли через 10, 20, 30 с и далее через 1 и 2 минуты от момента первоначального контакта зубьев фрезы с заготовкой. На основании полученных результатов измерения величины ли119

нейного износа построены кривые износа зубьев фрез в начальный период (рис. 5.1.). Из рисунка следует, что кривые износа зубьев фрез, заточенных кругами из электрокорунда, располагаются выше кривых износа фрез, заточенных кругами из эльбора. Это объясняется различной интенсивностью изнашивания зубьев фрез вследствие различных условий затачивания. С увеличением скорости резания кривые износа зубьев фрез, заточенных эльборовыми и электрокорундовыми кругами, несколько сближаются, что связано с уменьшением влияния состояния поверхностного слоя при высоких скоростях резания на интенсивность изнашивания. Исследование стойкости фрез показало, что различие в износе, имеющееся в начальном периоде резания, сохраняется в основном периоде, причем возрастает с увеличением продолжительности работы (рис. 5.2.). Из рис. 5.3. следует, что стойкость дисковых трехсторонних фрез, заточенных кругами из эльбора, во всех случаях выше стойкости фрез, обработанных с использованием электрокорундовых кругов в 1,2-1,5 раз. Важно отметить, что стойкость фрез, помимо условий затачивания, зависит также от метода получения инструмента. Анализ результатов стойкостных испытаний показывает, что в наибольшей степени подвержены изменению стойкости в результате трансформации структуры поверхностного слоя при шлифовании и затачивании фрезы из деформированного металла (рис. 5.4). У литого инструмента зависимость стойкости от условий шлифования меньше, особенно для фрез, отлитых в кокиль. Однако для фрез, полученных литьем в песчаные формы, присущи большие изменения стойкости в зависимости от абразивного материала, чем для фрез, отлитых в кокиль. Это объясняется тем, что сталь полученная в условиях замедленного охлаждения, вследствие наличия более грубых эвтектических выделений в структуре, повышающих износостойкость и способствующих возникновению высоких температур, в большей степени подвержена нежелательным структурным изменениям в тонком поверхностном слое инструмента. В стали же, полученной в условиях более интенсивного охлаждения (при литье в кокиль), вслед120

ствие специфики ее структуры, изменения в рабочем поверхностном слое при затачивании меньше, что определяет малую разницу в стойкости фрез в зависимости от условий абразивной обработки.

Рис. 5.1. Влияние заточки кругами из эльбора (-) и электрокорунда (---) на интенсивность износа литых фрез в начальный период резания

Рис. 5.2. Износ литых фрез после заточки эльбором (-) и электрокорундом (---)

121

5.3. Стойкость фрез из стали литой в кокиль (о), в песчаные формы (х), деформированной (•), после заточки кругами из электрокорунда (-) и эльбора (---)

122

верхностных слоях режущей части инструментов. Состояние поверхностного слоя зависит от абразивного материала, режимов обработки, а также от исходной структуры стали. 5.2. Микрогеометрия режущей части инструментов

Рис. 5.4. Изменение стойкости (Д Т) при различной заточке фрез, полученных разными методами литья: о - в кокиль, х - в жидкостекольные песчаные формы, • - деформированная сталь. Различие в стойкости при шлифовании кругами из эльбора и электрокорунда у инструмента из проката объясняется тем, что деформированная сталь Р6М5 обладает, как отмечено ранее, меньшей теплопроводностью по сравнению с литой. Это приводит к локализации тепла в тонком шлифуемом слое, что, в свою очередь, способствует более интенсивному изменению исходной (после закалки и отпуска) структуры поверхностного слоя. Интенсивность изнашивания и стойкость инструмента после заточки обусловлены изменениями, которые происходят к тонких по123

На рис. 5.5. приведены профилограммы и фото поверхностей режущей части зубьев фрез, заточенных кругами из электрокорунда и эльбора. Анализ показывает, что шероховатость и радиус округления режущей кромки литых зубьев фрез, заточенных эльборовыми кругами, значительно меньше. Процесс резания при фрезеровании характеризуется переменной толщиной срезаемого слоя от а=0 до аmax. При врезании зуба фрезы большую роль играет величина радиуса округления режущей кромки ρ. Если ρ>а , то в момент контакта зуба с заготовкой происходит его скольжение по обрабатываемой поверхности. Повышаются силы трения, контактные нагрузки и, следовательно, увеличивается износ зубьев фрез. Это является одной из причин снижения стойкости фрез, заточенных кругами из электрокорунда. При заточке кругами из эльбора величина радиуса округления режущего лезвия меньше, условия врезания улучшаются и интенсивность износа зубьев фрез снижается. Микрогеометрия шлифуемой поверхности определяется, в основном, характеристиками шлифовального круга и практически мало зависит от структуры быстрорежущей стали. Влияние шероховатости поверхности на стойкость инструмента связано с протяженностью контакта рабочей поверхности круга в процессе обработки. С увеличением шероховатости, при заточке кругами из электрокорунда увеличиваются, удельные контактные нагрузки на режущую кромку, что приводит к более интенсивному изнашиванию зубьев по сравнению с фрезами заточенными кругами из эльбора.

124

5.3. Структурное состояние поверхностного слоя Анализ результатов исследования фазового состава быстрорежущей стали свидетельствует о повышении остаточного аустенита в структуре поверхностного слоя после шлифования до 43% у деформированных быстрорежущих сталей, до 15% и 32% у литых в кокиль и жидкостекольные песчаные формы, соответственно. Результаты рентгеноструктурного анализа шлифованных образцов из литых и деформированных сталей приведены в таблице 5.1. Значительное повышение количества аустенита после шлифования деформированной стали кругами из электрокорунда связано с повышением температуры в зоне резания выше критической, вследствие пониженной теплопроводности стали и электрокорунда. Температура нагрева поверхности, по данным [8], даже при минимальных режимах шлифования может достигать 800-1000оС. При шлифовании литых сталей более высокое содержание остаточного аустенита отмечено у сталей, полученных литьем в жидкостекольные песчаные формы (до 32%). В данном случае это является следствием влияния структуры стали, которая характеризуется наличием весьма грубой сетки ледебуритной эвтектики, карбидная составляющая которой представлена карбидами типа М6С и МС, частично растворяющимися при шлифовании. Судя по структурным изменениям, происходящим в поверхностных слоях рабочих поверхностей инструментов из деформированной и литой стали, после шлифования их имеет место вторичная закалка поверхностного слоя. Астенит, образующийся при вторичной закалке, распределяется крайне неравномерно вследствие локализации в определенных объемах деформирующего и термического воздействия абразивного круга при шлифовании. Именно в этих объемах имеет место растворение карбидов, что способствует повышению степени легированности аустенита и его стабилизации при охлаждении. На рис. 5.6, 5.7 представлены электронные микрофотографии поверхностного слоя с присутствием большего количества участков аустенита в поверхностном

Рис 5.5

125

126

слое образцов, полученных литьем в жидкостекольные песчаные формы и шлифованных электрокорундовыми и эльборовыми кругами. Данные о количестве остаточного аустенита приведены в табл. 5.1. Таблица 5.1 Характеристика поверхностного слоя до и после шлифования Характеристика Количество остаточного аустенита, % Макронапряжения G, Па 107 Микронапряжения

∆а ⋅ 10 −3 а

Сталь

деформированная литая в кокиль литая в песчаные формы деформированная литая в кокиль литая в песчаные формы деформированная литая в кокиль литая в песчаные формы

До шлиПосле шлифования фования эльборовым электрококругом рундовым кругом 3-5 13 43 3-5 8 17 3-5 10 32 -

-15,0 -80,5 -19,5

+72,0 +10 +50

2,5 2,8 2,4

3,2 4,1 3,6

2,0 3,9 2,1

Рис. 5.6 127

128

На картинах микродифракции присутствуют рефлексы мартенсита и аустенита. Темнопольное изображение участка фольги в свете рефлекса аустенита, отмеченного на рисунках 5.6,б, 5.7,б, показывает, что остаточный аустенит после шлифования эльбором располагается преимущественно около карбидов вследствие его повышенной легированности из-за частичного растворения последних. После шлифования электрокорундом распределение остаточного аустенита крайне неравномерно с преимущественным его расположением по границам блоков. Образовавшийся аустенит может легко наклепываться. Не исключена возможность явления “перенаклепа”, приводящего к его разупрочнению в процессе эксплуатации. По данным [9], остаточный аустенит обладает склонностью к трещинообразованию и снижает механические свойства уже при содержании 10%. Как показали стойкостные испытания, при этом наблюдается снижение стойкости режущего инструмента (рис. 5.3). 5.4. Распределение напряжений в поверхностном слое Высокая температура, неравномерный теплоотвод, пластическая деформация и структурные превращения приводят к изменению напряженного состояния поверхностного слоя шлифованного инструмента. Процесс шлифования приводит к возникновению различных по величине и знаку макронапряжений в зависимости от материала кругов и инструмента (табл. 5.1). Изменение величины и знака макронапряжений показывает, что при использовании шлифовальных кругов из электрокорунда для заточки зубьев фрез преобладающим является воздействие теплового фактора. Об этом свидетельствует наличие растягивающих макронапряжений (со знаком “+”, табл. 5.1). При шлифовании кругами из эльбора на обрабатываемых поверхностях возникают макронапряжения сжатия (со знаком “-”), что является признаком преобладающего воздействия пластической деформации (наклепа) в поверхностном слое при данных условиях шлифования. Упрочнение поверхностного слоя благоприятно сказы-

Рис. 5.7

129

130

вается и на эксплуатационных характеристиках инструмента. Анализ результатов стойкостных испытаний показывает, что при заточке эльборовыми кругами стойкость фрез повышается на всем диапазоне исследуемых скоростей резания (рис. 5.3). Снижение износа происходит независимо от структуры инструментальной стали и характерно как для фрез из деформированной стали, так и для литых, полученных различными методами литья (рис. 5.2). Микронапряжения в поверхностном слое после шлифования электрокорундовым кругом изменяются незначительно (табл. 5.1). Невысокие значения микронапряжений, повышенное содержание аустенита и наличие растягивающих макронапряжений указывают на то, что преобладающими являются процессы разупрочнения. Поскольку структурные изменения сосредоточены в тонком поверхностном слое, были проведены исследования изменения напряжений по глубине поверхностного слоя с помощью метода скользящего пучка рентгеновских лучей. Результаты экспериментов показали, что в слое глубиной 7,0.10-6м происходит некоторое снижение уровня микронапряжений после эльборового шлифования стали литой в кокиль. Количество аустенита при этом несколько снижается. Повышение уровня микронапряжений при приближении к поверхности указывает на возникновение наклепа на поверхности в результате шлифования. После электрокорундового шлифования отмечается снижение уровня микронапряжений на поверхности исследуемого слоя. Полученная картина распределения микронапряжений по глубине слоя является следствием воздействия высоких температур в поверхностном слое, приводящих к снятию напряжений за счет протекания разупрочняющих процессов, снижению эффекта наклепа.

бора до глубины 5-7-5м. На зубьях фрез, литых в песчаные формы, изменение твердости по глубине поверхности меньше. Существенных изменений твердости после шлифования стали, отлитой в кокиль электрокорундовыми кругами, не наблюдается. Отмечено некоторое снижение твердости поверхностного слоя после шлифования стали, полученной литьем в жидкостекольные песчаные формы. Необходимо отметить, что поверхностный слой, подверженный изменениям в структуре и свойствах, в результате шлифования не превышает по глубине 100-150 мкм, и изменение толщины дефектного слоя в указанных пределах будет определяться видом и режимами шлифования, а также структурой стали. Как показали исследования изменения твердости, на глубине более 100 мкм значения твердости стабилизируются и соответствуют твердости основного металла. Результаты проведенных исследований показывают, что материал абразивных кругов оказывает влияние на изменение состояния поверхностного слоя и стойкость режущего инструмента. Применение шлифовальных кругов из эльбора является более предпочтительным. Меньшее количество остаточного аустенита, более благоприятные микрогеометрия и напряженное состояние поверхностного слоя после заточки кругами из эльбора приводят к повышению стойкости инструмента по сравнению с заточенными кругами из электрокорунда.

5.5. Микротвердость поверхностного слоя Исследования изменения твердости по глубине шлифованного слоя (рис. 5.8) показали повышенную твердость у поверхности зубьев фрез, полученных литьем в кокиль после шлифования кругами из эль131

132

5.8. Изменение твердости по глубине поверхностного слоя после шлифования кругами из эльбора у зубьев фрез литых в кокиль (1) в жидкостекольные песчаные формы (2)

133

Рекомендуемая литература: 1. Махаринский Е.И., Горохов А.В. Основы технологии машиностроения. Минск: Вышейшая школа, 1997, 423 с. 2. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под ред. А.А.Панова – М.: Машиностроение, 1988, 736 с. 3. Кремень З.И., Зайцева М.А., Федотова С.М. Специализированные абразивные инструменты. – М.: Машиностроение, 1986, 40 с. 4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с. 5. Захаренко И.П. Алмазные инструменты и процессы обработки. Киев: Техника, 1980, 213 с. 6. Абразивная и алмазная обработка материалов. Под ред. А.Н.Резникова. М.: Машиностроение, 1977, 391 с. 7. Эльборовое шлифование быстрорежущих сталей/ Семко М.Ф. и др. – Харьков: Вища школа, 1974. – 136 с. 8. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. – М.: Машиностроение, 1974. – 319 с. 9. Мастер. Приложение к журналу “Инструмент Сибири”. Выпуск 1. Новосибирск, 1999. 10. Восстановление режущих инструментов из сверхтвердых материалов: Отчет по НИР. Регистрационный номер 79038251. – Улан-Удэ, 1979. – 49 с. 11. Хараев Ю.П., Хараева М.И. Структура и режущая способность литого инструмента/ ВСГТУ. – Улан-Удэ, 1998. – 123 с. 12. Хараев Ю.П., Хараева М.И., Егоров М.М. Расчет режимов резания и мощностных характеристик технологического оборудования: Учебное пособие/ ВСГТУ. – Улан-Удэ, 1996. – 128 с. 13. Хараева М.И., Хараев Ю.П., Даниленко Б.Д. Расчет металлорежущего инструмента: Учебное пособие/ ВСГТУ. – Улан-Удэ, 1997. – 168 с. 14. Хараева М.И., Хараев Ю.П., Обработка инструментами из сверхтвердых материалов: Учебное пособие/ ВСГТУ. – Улан-Удэ, 1995. – 84 с. 134

ния поверхностного слоя на стойкость ……….. 5.2. Микрогеометрия режущей части инструментов 5.3. Структурное состояние поверхностного слоя … 5.4. Распределение напряжений в поверхностном слое ……………………………………………….. 5.5. Микротвердость поверхностного слоя ………… Рекомендуемая литература

СОДЕРЖАНИЕ Введение Глава 1. Абразивные инструменты ……………………. 1.1. Шлифовальные материалы ……………………... 1.2. Зернистость и зерновой состав шлифовальных материалов ……………………………………….. 1.3. Связка абразивных инструментов. Твердость … 1.4. Структура абразивного инструмента и относительная концентрация шлифовального материала ………………………………………… 1.5. Классы точности абразивных инструментов ….. 1.6. Классы неуравновешенности шлифовальных кругов …………………………………………….. 1.7. Абразивные инструменты на гибкой основе ….. 1.8. Правка абразивного инструмента ………………. Глава 2. Классификация и обозначение форм шлифовальных кругов ……………………….. 2.1. Шлифовальные круги …………………………… 2.2. Отрезные круги …………………………………. 2.3. Шлифовальные сегменты ………………………. 2.4. Высокопористые шлифовальные круги ………... Глава 3. Новые виды абразивных инструментов …. …. 3.1. Новые виды шлифовальных лент и других инструментов на гибкой основе ………………... 3.2. Новые полировальные пасты и их применение Глава 4. Обработка абразивными инструментами …... 4.1. Обработка абразивными брусками. Хонингование ……………………………………. 4.2. Суперфиниширование …………………………... 4.3. Обработка свободным абразивом, доводка …… Глава 5. Влияние средств заточки на работоспособность режущих инструментов ……….. 5.1. Влияние технологических средств формирова-

3 4 4 10 18 22 25 26 28 31 42 57 72 76 78 80 80 84 85 85 91 94 121

135

136

121 127 129 133 135 137

ХАРАЕВА Майя Иннокентьевна

АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ. Выбор и применение Учебное пособие

Редактор Т.А.Стороженко

Подписано в печать 23.10.2003 г. Формат 60х84. 1/16. Объем в усл.п. л. 8,13, уч.-изд. л. 7,8. Тираж 300 экз. Ред.-изд. отдел ВСГТУ. Г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40,а  ВСГТУ, 2003 г.

137