Шлифовальные инструменты

 

Инструменты и материалы для алмазно-абразивной обработки имеют весьма широкую номенклатуру, поскольку применяются для различных видов шлифования, для обработки поверхностей разных размеров, различных материалов и т. п. Все они разделяются на круги, головки, сегменты, бруски, ленты, листы, свободные зерна и пасты.

Особенно широкое применение в современном машиностроении получили круги. В табл. 15 приведены некоторые формы и размеры шлифовальных кругов из синтетических абразивных материалов — электрокорунда и карбида кремния по ГОСТ 2424 — 75, синтетических алмазов по ГОСТ 16167-70, 16172-70 и др., а также из эльбора по ГОСТ 17123-71. Для отличия кругов из эльбора и алмаза от абразивных перед условным обозначением типа ставится еще одна буква. Так, круг абразивный плоский прямого профиля обозначается буквами ПП, алмазный — АПП, а эльборовый — ЛПП и т.п. Круги выпускают в виде различных тарелок, чашек, колец и т.д. Форма и размеры круга определяются видом шлифования и размерами обрабатываемой поверхности и станка.

Шлифовальные головки используются на станках и ручных шлифовальных машинах для обработки и зачистки различных поверхностей. Особенно широко они применяются при работах, исключающих использование шлифовального станка. Материалом их режущей поверхности являются синтетические алмазы и абразивы. Примеры некоторых типов головок по ГОСТ 2447-76 (абразивных) и ГОСТ 17116-71, 17122-71 и др. (алмазных) приведены в табл. 16.

Шлифовальные сегменты различной формы (СП, 1С, 2С, ЗС и др.) выпускаются по ГОСТ 2464-75 и используются для изготовления сборных кругов, имеющих металлический корпус и элементы для закрепления этих сегментов. Так, сегмент типа СП (плоский) имеет форму параллелепипеда со сторонами от 45 х 60 х 20 до 150 х 250 х 55 мм, а выпукло-плоский (типа ЗП) имеет размеры от ПО х 100 х 40 до 380 х 300 х 250 мм. Сборные круги из сегментов имеют прерывистую режущую поверхность, что повышает стойкость круга, производительность и качество обработки.

Бруски круглого, прямоугольного и других сечений применяют при слесарно-лекальных и отделочных станочных работах: хонинговании, суперфинише и др. Ленты используют для шлифования заготовок со сложными профилями (например, лопаток турбин), снятия заусенцев и других работ. Бесконечная лента при обработке прижимается в нужном месте заготовки стороной, на которую нанесен слой абразивного порошка.

Обработку свободными, незакрепленными зернами ведут обычно в жидкой среде, часто с наложением вибраций, для очистки поверхностей, снятия заусенцев и других работ.

 

Режимы шлифования

 

Элементами режима резания при круглом наружном шлифовании являются окружная скорость шлифовального круга, глубина резания (поперечная подача), продольная подача и скорость вращения детали.

Окружная скорость шлифовального круга. Скорость вращения шлифовального круга измеряется в метрах в секунду (м/с). На практике применяют скорости круга от 20-до 60 м/с. Окружную скорость можно определить по формуле:

 

πDn

Vк = ------------.

60 * 1000

 

где D—диаметр круга, мм; п — частота вращения круга, об/мин.

Окружная скорость детали обычно измеряется в метрах в минуту (м/мин), так как она значительно меньше (обычно в 60-100 раз) окружной скорости круга. Скорость детали может быть подсчитана по формуле:

 

Πd nд

Vд = ------------.

60 * 1000

 

где d — диаметр детали, мм; nд -- частота вращения детали, об/мин.

Скорость вращения детали иногда называют круговой подачей.

Глубина шлифования.

Величина поперечного перемещения шлифовального круга, в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности, за время одного продольного хода называется глубиной резания, или поперечной подачей. Глубина резания представляет собой толщину слоя металла, снимаемого за один рабочий ход. При круглом чистовом шлифовании она колеблется от 0,005 до 0,015 мм, при черновом шлифовании — от 0,010 до 0,025 мм; иногда глубина шлифования может быть и больше.

Продольная подача.

Продольной подачей при круглом шлифовании называется путь, пройденный деталью (или кругом) в направлении, параллельном оси вращения круга, за одну минуту или за время одного оборота шлифуемой детали. Поэтому продольную подачу можно измерять в следующих единицах: в долях высоты (ширины) круга за один оборот детали; в миллиметрах за один оборот детали (мм/об); в миллиметрах за одну минуту (мм/мин). Величина продольной подачи при круглом шлифовании зависит от вида шлифования: при черновом шлифовании деталей, изготовленных из любых материалов, диаметром меньше 20 мм подачу принимают от 0,3 до 0,5 Н (где Я — высота шлифовального круга); при черновом шлифовании деталей большого диаметра из закаленной стали — до 0,7 Я; для деталей из незакаленной стали — до 0,75 Я и для деталей из чугуна — до 0,85 Я; при чистовом шлифовании подача составляет (0,2-0,3) Н независимо от материала и диаметра детали.

Охлаждение при шлифовании. Для отвода из зоны резания выделяющегося тепла, уменьшения трения и удаления отходов шлифования применяют охлаждение различными смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ). По составу и свойствам СОЖ, применяемые при шлифовании, делят на эмульсии 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, например, обеспечивающих смазочный эффект.

Охлаждающая жидкость, смывая абразивно-металлическую пыль, способствует улучшению качества шлифуемой поверхности и улучшению атмосферы цеха. Охлаждающие жидкости не должны содержать ядовитые примеси, вызывающие кожные заболевания у рабочих, не должны разъедать металл и краску станка. Чем больше поверхность соприкосновения детали со шлифовальным кругом и чем тверже материал обрабатываемой детали, тем большее количество охлаждающей жидкости необходимо подавать в зону шлифования. Охлаждающую жидкость следует равномерно подавать на всю высоту шлифовального круга, в противном случае на поверхности детали появляются царапины. Количество подаваемой жидкости зависит от высоты шлифовального круга: на каждые 10 мм высоты круга расходуют примерно 5-8 л жидкости.