Обработка деталей на шлифовальном станке

бора) и абразивная способность, которая объясняется тем, что его

зерна имеют острые режущие грани. Под абразивной способностью

понимают способность абразивных зерен обрабатывать тот или иной

материал. Карбид кремния очень теплостоек; он способен

выдерживать температуру до 20500 С.

Карбид бора (КБ) представляет собой химическое соединение

B4C, он обладает высокими абразивной способностью,

износостойкостью и химической стойкостью.

Кубический нитрид бора (КНБ) – сверхтвердый материал,

впервые получен в 1957г. и содержит 43.6% бора 56.4% азота.

Несмотря на несколько меньшую твердость, кубический нитрид бора

обладает почти теми же абразивными свойствами, что и алмаз, но

превосходит по износостойкости все известные абразивные

материалы, применяемые в технике. Кубический нитрид бора выгодно

отличается от алмаза своей высокой теплостойкостью. Он не теряет

своих режущих свойств даже при температуре 12000 С; шлифовальные

круги из него отличаются высокой стойкостью. Их применение

повышает точность и качество детали, резко сокращает время на

правку.

Абразивные материалы из кубического нитрида бора в СССР

выпускают в виде шлифпорошков – эльбор (Л) и кубонит (КО) – и

микропорошков (КМ).

Зернистость абразивного материала приведена ниже.

Шлифзерно – 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32,

25, 20, 16

Шлифпорошки - 12, 10, 8, 6, 5, 4

Микропорошки - М63, М50, М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5

3.2.2.Связка шлифовального круга.

Связка – вещество или совокупность веществ, применяемых для

закрепления зерен в инструменте. Связки делят на неорганические

и органические. К неорганическим связкам относят керамическую,

силикатную и магнезиальную; к органическим бакелитовую и

вулканитовую. Наибольшее применение имеют керамические,

бакелитовые и вулканитовые связки.

Керамическая связка (К) состоит из огнеупорной глины,

полевого шпата, кварца, мела, талька и других составляющих.

Круги, изготовленные на керамической связке, имеют наибольшую

пористость и поэтому меньше засаливаются, легко режут металл и

обладают хорошей водоупорностью, допускают шлифование с

охлаждением. Недостатком керамической связки является хрупкость,

которая делает абразивные инструменты чувствительными к ударной

нагрузке.

Силикатную связку (С) изготовляют из жидкого стекла, которое

смешивают с окисью цинка, мелом, глиной и др. Силикатная связка

обладает достаточной прочностью. Круги на такой связке быстро

изнашиваются, но работают с малым выделением теплоты при

резании. Их применяют, когда поверхность заготовки чувствительна

к повышению температуры при шлифовании. Круги на силикатной

связке обычно используют без охлаждения.

Магнезиальная связка состоит из акустического магнезита и

раствора хлористого магния. Она имеет ограниченное применение,

так как круги, изготовленные на ней, неоднородны, быстро

неравномерно изнашиваются. Они гигроскопичны, их можно

использовать только для сухого шлифования.

В бакелитовой связке (В) главной составляющей является

жидкий или порошкообразный бакелит (искусственная смола). Круги

на такой связке обладают большой прочностью, но быстро

изнашиваются. При тяжелых условиях работы, когда температура в

зоне резания достигает 3000С и более, связка начинает выгорать,

а зерна преждевременно выкрашиваются. Указанные круги используют

главным образом без охлаждения. Бакелитовая связка несколько

разрушается под действием щелочных растворов, находящихся в

охлаждающей жидкости. Поэтому охлаждающая жидкость в случае

применения кругов на этой связке не должна содержать свыше 1.5%

щелочи.

Упругость связки дает возможность изготовлять тонкие круги

(высотой 0.5 мм) для абразивной прорезки. Эти свойства

бакелитовой связки обеспечили ей широкое распространение в

производстве абразивных инструментов. Из-за больших прочности и

упругости бакелитовой связи шлифовальные круги, изготовленные на

ней, могут работать с повышенными скоростями (50-65 м/с).

Вулканитовая связка (В) состоит главным образом из

синтетического каучука с различными добавками, которые влияют на

твердость, прочность и эластичность инструмента. Круги на

вулканитовой связке обладают большей упругостью, чем на

бакелитовой, и поэтому применяются для абразивной прорезки.

3.2.3.Твердость абразивного инструмента.

Твердость абразивного инструмента – величина,

характеризующая его свойство сопротивляться нарушению сцепления

между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента

в пределах установленных норм. Понятие о твердости абразивного

инструмента не имеет ничего общего с твердостью абразивного

материала, который характеризует способность его проникать в

другие тела. Из зерен самого твердого абразивного материала

можно изготовит мягкий абразивный инструмент, и наоборот. Обычно

мягким абразивным инструментом называют такой, из которого

абразивные зерна легко выкрашиваются, а твердым – из которого

зерна выкрашиваются с трудом. Согласно стандарту, ниже приведена

шкала твердости шлифовальных кругов:

Мягкий М1, М2, М3

Среднемягкий СМ1, СМ2

Средний С1, С2

Среднетвердый СТ1, СТ2, СТ3

Твердый Т1, Т2

Весьма твердый ВТ1, ВТ2

Чрезвычайно твердый ЧТ1, ЧТ2

3.2.4.Форма и маркировка шлифовальных кругов.

Шлифовальные круги изготавливают различных форм (табл. 1).

Наибольшее применение находят плоские круги прямого профиля

(ПП). Их применяют для круглого, наружного и внутреннего

шлифования, плоского шлифования периферии круга, заточки

инструмента и ручного обдирочного шлифования.

Маркировка шлифовальных кругов. Для выбора шлифовального

круга необходимо знать его характеристику, которую наносят на

поверхность круга в виде условных обозначений.

Условные обозначения располагают в определенной

последовательности. Они дают полную характеристику шлифовального

круга и указывают, с какой окружной скоростью безопасно

работать. Эти обозначения представляют собой паспорт

шлифовального круга.

Пример. Маркировка КАЗ24А40С25К 35 м/с ПП350*40*125А

обозначает:

КАЗ – Косулинский абразивный завод;

24А – марка абразивного материала (белый

электрокорунд);

40 – зернистость, размер зерна основной фракции 500-

400 мкм;

С2 – степень твердости;

5 – номер структуры;

К - вид связки (керамическая);

35 м/с - окружная скорость, при которой

обеспечивается безопасная работа;

ПП - форма круга (плоский круг прямого профиля);

350*40*127 - размеры шлифовального круга в мм (наружный

диаметр, высота, диаметр отверстия);

А - класс круга;

3.3.Смазочно-охлаждающие жидкости.

Для вывода из зоны резания выделяющейся теплоты, уменьшения

трения и удаления отходов шлифования применяют охлаждение

различными смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). По составу и

свойствам СОЖ, применяемые при шлифовании, делят на эмульсию и

масла.

Эмульсией называют жидкость, в которой во взвешенном

состоянии находятся микроскопические частицы другой жидкости.

Основой шлифовальной эмульсии является вода с добавлением

небольшого количества специальных присадок, обеспечивающих

смазочный эффект.

Охлаждающая жидкость, смывая абразивно-металлическую пыль,

улучшает качества шлифуемой поверхности. Охлаждающие жидкости не

должны содержать ядовитых примесей, вызывающих кожные

заболевания у рабочих, не должны разъедать металл и краску

станка. Чем больше площадь поверхности соприкосновения заготовки

с шлифовальным кругом и тверже материал обрабатываемой

заготовки, тем большее количество охлаждающей жидкости

необходимо подавать в зону шлифования. Охлаждающую жидкость

следует равномерно подавать на всю высоту шлифовального круга.

Количество подаваемой жидкости зависит от высоты шлифовального

круга: на каждые 10мм высоты круга расходуют примерно 5-8 литров

жидкости.

Последнее время появились СОЖ, которые по своим свойствам

превосходит соответствующие товарные образцы: углеродистые

жидкости (масла) МР-1 и ОСМ-3, а также эмульсии «Укринол-1»,

«Аквол-2» и др.

Масло МР-1 по внешнему виду светло-коричневая маслянистая

жидкость, имеющая при 200С плотность 0.8-0.93 г/см3 и

кинематическую вязкость при 500С 14-19 мм2/с. Это масло

применяют как при обычном, так и при скоростном шлифовании.

Масло ОСМ-3 по внешнему виду маслянистая жидкость от желтого до

коричневого цвета, имеющая при 200С плотность 0.8-0.9 г/см3 и

кинематическую вязкость при 500С 6-9 мм2/с. Это масло

рекомендуется применять для обработки чугуна и стали при

хонинговании, шлифовании и супершлифовании.

Основу эмульсолов «Укринол-1» и «Аквол-2» также составляет

минеральное масло, в которое вводят присадки, обеспечивающие его

эмульгируемость в воде.

«Укринол-1» по внешнему виду прозрачная маслянистая

жидкость, имеющая плотность при 200С 0.9-0.97 г/см3 и

кинематическую вязкость при 500С 30-60 мм2/с. Эту эмульсию

рекомендуют при всех условиях шлифования.

«Аквол-2» по внешнему виду – прозрачная жидкость,

маслянистая, темно-коричневого цвета, имеющая плотность при 200С

0.9-0.99 г/см3 и кинематическую вязкость при 500С 38-65 мм2/с.

Рекомендуется при скоростном шлифовании дорожек колец

подшипников.

Применение указанных СОЖ обеспечивает повышение стойкости

шлифовальных кругов, снижение шероховатости шлифуемой

поверхности и повышение производительности труда.

4.Способы повышения эффективности процесса шлифования.

4.1.Скоростное шлифование.

Скоростное шлифование. Шлифование со скоростью круга V=60

м/с и выше называют скоростным. При скоростном шлифовании

увеличивается: период стойкости шлифовального круга, объем

снимаемого металла, а следовательно, производительность

шлифования, мощность, затрачиваемая на шлифование, выделение

теплоты в зоне шлифования. Уменьшаются: силы резания, параметр

шероховатости шлифуемой поверхности, время на выхаживание,

отклонения размера и формы готовой детали.

4.2.Силовое шлифование.

Силовое шлифование – высокопроизводительный процесс

обработки, дающий возможность в несколько раз увеличить

интенсивность съема металла по сравнению с обычным шлифованием,

что обеспечивает повышение производительности в 6 раз. При

шлифовании отливок, имеющих твердую корку, окалину, понижения

производительности не происходит. Обработка по твердой корке

приводит к самозатачиванию круга и повышает режущую способность

его.

Иногда силовое шлифование заменяет более эффективно такие

виды обработки, как точение, фрезерование, при этом повышается

точность и снижается параметр шероховатости поверхности по

сравнению с обработкой лезвийным инструментом. При

высокоскоростном шлифовании важное значение приобретают вопросы

снижения вспомогательного времени за счет автоматизации

установки заготовок, правки шлифовального круга в цикле

шлифования, автоматизация управления станком и т.д.

4.3.Автоматизация.

Автоматизация шлифовального оборудования. Для обеспечения

шлифования заготовки необходимо ввести ее в зону обработки,

зажать в центре (патроне), подвести шлифовальный круг, а после

обработки отвести круг и снять деталь со станка. Следовательно,

требуется движения, обеспечивающая условия для выполнения

рабочих движений. Как рабочие, так и вспомогательные движения

осуществляют в определенной последовательности. Управление

операцией сводится к подаче команд на начало операции, начало и

конец каждого движения, изменения направления и скорости

согласно принятой программе. Автоматизированный станок – это

станок, на котором механизированы основные и вспомогательные

операции, т.е. цикл обработки осуществляется без участия

рабочего.

Цикл шлифования – состоит их операции загрузки, обработки,

разгрузки, контроля и управления.

Загрузка обеспечивает захватывание заготовки загрузочным

приспособлением из емкости, транспортирование ее в зону

обработки, ориентирование, установку и закрепление.

Обработка состоит из включения станка, быстрого подвода

круга, ускоренной подачи, рабочей подачи, выключение подачи,

отвода бабки и выключение станка.

Разгрузка включает открепление, захват, транспортирование

обработанной заготовки.

Контроль состоит из измерения готовой детали, подналадки и

правки шлифовального круга.

Управление – это обеспечение установленного цикла и режимов

обработки.

5. Техника безопасности.

5.1. Техника безопасности на территории предприятия.

Территория промышленного предприятия должна быть ровной.

Траншеи, канавы, различные углубления, используемые для

производства ремонтных или строительных работ должны плотно

закрываться и в случае необходимости надежно ограждаться. Дороги

и проходы на территории предприятия должны быть, как правило,

прямолинейными, а ширина их должна соответствовать интенсивности

движения. На переездах, переходах должны быть шлагбаумы,

сфетофоры и звуковая сигнализация, а также предупредительные

надписи. В местах особо интенсивного железнодорожного движения и

на основных потоках движения людей необходимо сооружать мосты-

переходы над рельсовыми путями или тоннели. С наступлением

темноты или плохой видимости места движения людей, работ и

движения транспорта должны хорошо освещаться. На территории

предприятия необходимо строго соблюдать следующие правила:

ходить только по переходным дорожкам, не переходить

железнодорожный путь вблизи приближающегося подвижного состава,

не пролезать под вагонами, стоящими на пути составов, а также не

прыгать на ходу в вагоны или на платформы. Если на территории

предприятия работает подъемный кран или экскаватор, запрещается

ходить или стоять под поднятым грузом или ковшом.

5.2. Техника бкзопасности в механических цехах.

Подвесные транспортные устройства (монорельсы, конвейры и

др.) не должны располагаться над рабочим местом. Эксплуатируемое

оборудование должно быть в полной исправности. Работать на

неисправном оборудовании запрещается. Оборудование должно быть

установлено на фундаментах или основаниях. Проходы между

станками не должны загромождаться. Все передачи – ременные,

цепные, зубчатые и др. должны иметь специальное ограждения на

высоте 2 м от уровня пола.

Оборудование, работающее с выделением пыли (сухое

шлифование), необходимо устанавливать в отдельном помещении. В

этом помещении предусматривают приточную вентиляцию и

пылеотсасывающие устройства возле каждого места выделения пыли

(особенно у заточных станков).

К основным мероприятиям, обеспечивающим безопасность при

работе на шлифовальных станках, установленных в механических

цехах, относят: предварительный осмотр и соблюдение правил

хранения абразивных кругов, обращение с ними, испытание кругов

на прочность, соблюдение норм и требований безопасности при

установке и закреплении абразивного инструмента на шпинделе

станка, строгое соблюдение станочниками инструкции по безопасной

работе на станке шлифовальной группы.

6.Список литературы.

Лоскутов В.В. Шлифовальные станки 1988 (М. Машиностроение 1988).

Лоскутов В.В. Шлифование металлов Учебник 1985 (М. Машиностроение 1985).

Якимов А.В., Паршаков А.Н., Свирщев В.И., Ларшин В.П. Управление процессом

шлифования 1983 (К. Технiка 1983)

Страницы: 1, 2