2020-06-12
6558
Шлифование с продольной подачей
Глубина шлифования назначается из диапазонов:
t = (0,010–0,030) мм – проход при круглом черновом шлифовании;
t = (0,005–0,015) мм – проход при круглом чистовом шлифовании.
Количество проходов рассчитывается по формуле (1):
i = z / t.
где z – припуск на шлифование (на сторону), мм.
Продольная подача S (мм/об) рассчитывается по формуле (7):
S = Sк · Bк, (7)
где Sк – продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали; Вк – ширина шлифовального круга, мм (Bк =20–40 мм).
При круглом шлифовании Sк зависит от вида шлифования:
а) Sк = 0,03–0,05 – при черновом шлифовании деталей из любых материалов (кроме чугуна) диаметром D < 20 мм:
б) Sк = 0,06–0,07 – при черновом шлифовании деталей из любых материалов (кроме чугуна) диаметром D > 20 мм;
в) Sк = (0,075–0,085) – при черновом шлифовании деталей из чугуна;
г) Sк = (0,02–0,03) – при чистовом шлифовании независимо от материала и диаметра детали.
Линейная скорость круга Vк назначается из диапазонов:
Vк = 30–40 м/с (для чернового шлифования).
Vк = 20–25 м/с (для чистового шлифования).
Линейная скорость детали Vд назначается из диапазонов:
Vд = 20–40 м/мин (для чернового шлифования).
Vд = 5–10 м/мин (для чистового шлифования).
Частота вращения детали nд (об/мин) определяется по формуле (3).
Скорость продольного перемещения стола Vст рассчитывается по формуле (8):
, м/мин, (8)
где S – продольная подача, мм/об; nд – частота вращения детали, об/мин
Основное время То при шлифовании с продольной подачей рассчитывается по формуле (9):
, мин (9)
где L – длина продольного хода стола определяется по формулам (10) или (11):
- при шлифовании на проход
L = l + (0,2–0,4)· Вк,мм; (10)
- при шлифовании в упор
L = l – (0,4–0,6)· Вк, мм; (11)
l – длина шлифуемой поверхности, мм; К – коэффициент точности или коэффициент выхаживания (при черновом шлифовании К = 1,1; при чистовом – К = 1,4).
Шлифование с поперечной подачей (методом врезания).
Врезное шлифование является производительным методом обкатки. Оно осуществляется с поперечной подачей до достижения необходимого размера поверхности (продольная подача отсутствует), глубина резания равна припуску на обработку. Шлифовальный круг перекрывает всю (длину) ширину обрабатываемой поверхности детали.
Основное время То при поперечном шлифовании рассчитывается по формуле (12):
, мин (12)
где Sпоп – поперечная подача на один оборот детали (Sпоп = 0,0025–0,02 мм/об).
Остальные параметры (V, Vд, nд) определяются также, как и при продольном шлифовании.
Вспомогательное время Тв (мин) при шлифовании выбирается из таблицы 14.
Таблица 14. Вспомогательное время Тв при работе на круглошлифовальных станках, мин
| Способ установки обрабатываемой детали | Масса обрабатываемой заготовки с оправкой Мз, кг | ||||
| До 3 | 3–8 | 8–12 | 12–16 | Св. 16 | |
| В центрах с хомутиком (надеть на деталь хомутик, установить в центрах, пустить станок, снять деталь с центров, снять хомутик, положить деталь на место) | 0,43 | 0,62 | 0,70 | 0,72 | 0,75 |
Дополнительное время Тдоп при шлифовании для учебных целей можно принять 7% от операционного времени Топ (Тдоп = 0,07· Топ) (в учебных целях).
Подготовительно-заключительное время Tп.–з при шлифовании (N = 7–22 шт.) для учебных целей принимается Tп.–з = 14–18 мин.
Таблица 15. Режимы механической обработки наплавленного покрытия и данные по норме времени
|
Вид обработки | Марка материала режущего элемента (инструмента |
Припуск на обработку 2 z, мм | Режимы резания | Затраты времени, мин | |||||||||
| Скорость резания при точении V, м/мин | Скорость круга при шлифовании Vк, м/с | Скорость вращения детали при шлифовании Vд, м/мин | Глубина резания t, мм | Продольная подача S, мм/об | Количество проходов i | Основное время То | Вспомогательное время Тв | Дополнительное время Тдоп | Подготовительно- заключительное время Тп.–з | Норма времени Тн | |||
| Всего: | |||||||||||||
16
Задание.
Изучить особенности механической обработки наплавленных покрытий, рассчитать режимы механической обработки покрытий и норму времени на ее выполнение.
Исходные данные для выполнения работы:
|
№ варианта | Параметры детали | Характеристика способа наплавки | Характеристика покрытия | Способ установки детали при обработке |
Масса обрабатываемой детали, кг |
Тип резца, усл. работы, сечение |
Кол-во деталей в партии, шт. | |||||||
| диаметр D, мм | длина L, мм | метод наплавки | защитная среда | марка стали | твердость, HRC | суммарный припуск на механообработку 2 z, мм | шероховатость после обработки Ra, мкм | точность финишной обработки, квалитет | при токарной обработке | при шлифовальной обработке | ||||
| Пример | 90 | 100 | электродуговая | флюс АН-348А | 30ХГСА | 42–45 | 3,90 | 1,2–0,80 | 7 | в центрах с хомутиком | в центрах с хомутиком | 11,6 | проход. с охлаж. 20х30 | 15 |
| 1 | 100 | 120 | вибродуговая | жидкая среда | Св-08 | 20–25 | 3,70 | 6,3–5,0 | 10 | на гладкой оправке | -«- | 15,9 | проход. с охлаж. 20х30 | 10 |
| 2 | 75 | 150 | вибродуговая | жидкая среда | Нп-65Г | 41–46 | 3,90 | 4,0–3,2 | 8 | в центрах с люнетом | -«- | 10,2 | подрез. без охл. 25х40 | 20 |
| 3 | 70 | 160 | электродуговая | флюс АНК-18 | 30ХГСА | 38–40 | 3,55 | 1,2–0,80 | 7 | в патроне с люнетом | -«- | 15,7 | проход. с охлаж. 20х30 | 10 |
| 4 | 55 | 100 | вибродуговая | жидкая среда | Нп-65Г | 41–46 | 3,50 | 5,0–4,0 | 10 | на гладкой оправке | -«- | 17,6 | проход. с охлаж. 25х40 | 12 |
| 5 | 45 | 100 | электродуговая | флюс АН-348А | 30ХГСА | 42–45 | 2,60 | 6,3–5,0 | 10 | в патроне с люнетом | -«- | 7,7 | проход. с охлаж. 16х25 | 25 |
| 6 | 70 | 95 | электродуговая | флюс АНК-18 | 30ХГСА | 38–40 | 3,45 | 1,2–0,80 | 7 | в центрах с хомутиком | -«- | 8,4 | проход. с охлаж. 20х30 | 8 |
| 7 | 85 | 620 | вибродуговая | жидкая среда | Св-08 | 20–25 | 3,70 | 6,3–5,0 | 10 | в центрах с люнетом | -«- | 13,5 | подрез. без охл. 16х25 | 10 |
| 8 | 35 | 150 | электродуговая | углекислый газ | 30ХГСА | 42–45 | 2,95 | 6,3–4,02 | 9 | в патроне с выверкой | -«- | 5,7 | проход. с охлаж. 25х40 | 15 |
| 9 | 140 | 90 | электродуговая | углекислый газ | 30ХГСА | 45–48 | 4,30 | 1,6–1,2 | 8 | в патроне без выверки | -«- | 7,8 | подрез. без охл. 16х25 | 5 |
| 10 | 60 | 140 | электродуговая | флюс АН-348А | 30ХГСА | 42–45 | 3,20 | 4,0–3,2 | 8 | на гладкой оправке | -«- | 8,8 | подрез. без охл. 20х30 | 10 |
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с основными положениями (методы механической обработки покрытий, обоснование рационального способа обработки наплавленных покрытий).
2. Зарисовать схему строения участка детали с наплавленнымпокрытием.
3. Разработать и схематично изобразить технологический маршрут механической обработки наплавленного покрытия.
4. Назначить припуски на каждую технологическую операцию
5. Выбрать материал и геометрические параметры режущего элемента токарного резца, выбрать марку шлифовального круга.
6. Назначить (или рассчитать) режимы механической обработки наплавленного покрытия.
7. Рассчитать норму времени на выполнения механической обработки наплавленного покрытия.
8. Занести результаты расчетов режимов механической обработки и данных по затратам времени в таблицу 15.
Содержание отчета
l. Наименование и цель работы, задание.
2. Исходные данные.
3. Схема строения участка детали с наплавленнымпокрытием.
4. Схема технологического маршрута механической обработки наплавленного покрытия.
5. Материал и геометрические параметры режущего элемента токарного резца.
6. Расчет (или выбор) режимов механической обработки наплавленного покрытия.
7. Расчет нормы времени механической обработки наплавленного покрытия.
8. Выводы (в виде таблицы 15).
Литература
1. Иванов В.П. Технология и оборудование восстановления деталей машин. – М.: Техноперспектива, 2007.
2. Обработка и упрочнение поверхностей при изготовлении и восстановлении деталей / В.И. Бородавко [и др.]; под общ. ред. М.Л. Хейфеца и С. А. Клименко. – Минск: Беларус. навука, 2013. – 463 с.
3. Воловик, Е. Л. Справочник по восстановлению деталей / Е. Л. Воловик. – М.: Колос, 1981.
18
Контрольные вопросы
1. Назовите особенности физико-механических свойств слоя наплавленного металла, которые следует учитывать при его механической обработке.
2. Какие способы механического, электрофизического и электрохимического воздействия применяются при обработке наплавленных покрытий?
3. Какой уровень твердости и какие припуски является рекомендуемыми при выборе того или иного (механический, электрофизический или электрохимический) способа обработки металлопокрытий?
4. Какие виды механообработки рекомендуются для обработки покрытий, полученных электрохимическим осаждением?
5. Какие виды механообработки рекомендуются для обработки покрытий, полученных газотермическим напылением износостойких покрытий?
6. Какие виды механообработки рекомендуются для обработки наплавленных покрытий?
7. Назовите основные элементы режима резания при механической обработке (точении, шлифовании) покрытий.
8. По какой причине не рекомендуется проводить шлифование алмазными кругами деталей, восстановленных хромированием или железнением?
9. На каких операциях алмазная обработка гальванопокрытий является наиболее эффективной?
10. В чем состоят преимущества обработки труднообрабатываемых материалов лезвийным инструментом с режущими элементами из композитов на основе алмаза или кубического нитрида бора по сравнению с их шлифованием?
Пример выполнения
Задание.
Изучить особенности механической обработки наплавленных покрытий, рассчитать режимы механической обработки покрытий и норму времени на ее выполнение.
Исходные данные для выполнения работы:
1. Диаметр детали – D = 90 мм;
2. Длина обрабатываемой поверхности – l = 100 мм;
3. Способ нанесения покрытия – электродуговая наплавка проволокой 30ХГСА под флюсом АН-348А, твердость HRC 42–45;
4. Суммарный припуск на механическую обработку – 2 z = 3,90 мм.
5. Шероховатость поверхности после обработки – Ra = 1,2–0,80 мкм.
6. Точность финишной обработки – 7 квалитет.
7. Способ установки обрабатываемой заготовки – в центрах с хомутиком.
8. Обработка осуществляется на проход, с охлаждением.
9. Масса заготовки Мз =11,6 кг.
10. Количество деталей в партии N = 15 шт.
11. Тип резца – проходной; сечение резца – 20х30 мм.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с основными положениями (методы механической обработки покрытий, обоснование рационального способа обработки наплавленных покрытий).
2. Зарисовать схему строения участка детали с наплавленнымпокрытием
3. Разработать и схематично изобразить технологический маршрут механической обработки наплавленного покрытия
Из табл. 3: шероховатость поверхности после обработки – Ra = 1,2–0,80 мкм; точность финишной обработки – 7 квалитет:
→ финишная операция: шлифование чистовое
