Номенклатура скоростных кругов на керамической связке

Абразивной промышленностью было освоено производство шлифовальных кругов из нормального, белого, хромтитанистого электрокорундов и карбида кремния зеленого для работы со скоростью от 45 до 80 м/с. Круги со скоростью 100−120 м/с изготавливались во ВНИИАШе в опытном варианте [271].

В табл. 5.10 приведены типы, размеры и характеристика шлифовальных кругов, выпускаемых промышленностью.

Эффективность технологии скоростного шлифования.

Исследования и производственные испытания показали, что при скорости 60−80 м/с возможно бесприжоговое шлифование со скоростью подачи 0,6−1,2 мм/мин. При этом шероховатость поверхности К_а = 0,4—0,5 мкм, волнистость 0,8−1,5 мкм [272]. Режущая способность кругов при рабочей скорости 80 м/с достигает 20−30 мм³/(с-мм), коэффициент шлифования К_ш равен 30−40 (против 4,0−4,5 мм³/(смм) и ^ = 5- 10 при V = 35 м/с). Определены энергетические затраты при шлифовании со скоростью 80 м/с и скоростью подач 6−10 мм/мин; приведенная мощность составляет 0,5—0,8 кВт на 1 мм высоты круга. Следует отметить, что преимущества высокоскоростного шлифования могут быть реализованы в полной мере только при условии применения специальных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Предварительное экспериментальное исследование процесса шлифования со скоростью 100 м/с показало, что может быть достигнута наработка за период стойкости между правками, равная 20−30 деталям, при обеспечении волнистости в пределах 0,6—0,8 мкм шероховатости Я_а = 0,4−0,5 мкм.

Анализ эффективности процесса высокоскоростного шлифования колец подшипников показывает, что при врезном шлифовании машинное время определяется скоростью поперечной подачи, которая связана со скоростью шлифовального круга зависимостью 5_П * У_к^а, где, а = 1,8—2.

Зависимость скорости поперечной подачи 5, и машинного времени /_м от скорости круга у_к представлена на рис. 5.24. Физическая основа такой зависимости заключается в уменьшении толщины среза единичным зерном круга и, соответственно, значения силы резания, действующей на зерно, что создает возможность дополнительно «нагрузить» круг путем увеличения подачи.

Исследования показали (табл. 5.11), что при увеличении скорости шлифования с 20 до 120 м/с средняя толщина среза уменьшается в 1,65—2,1 раза, а касательная составляющая силы резания Я, — в 4,1−4,3 раза; при этом соотношение сил Р_г/Р_у также уменьшается, что свидетельствует об уменьшении потерь на преодоление силы трения. Что касается предельных значений скоростей поперечных подач (в цикле шлифования), при которых компенсация Таблица 5. I О.

Номенклатура скоростных абразивных кругов на керамической связке

Геометрические размеры по ГОСТ 2424–83.			Абразивный материал.		Марка связки.	Твердость по ГОСТ 18 118–83.	Класс точности по ГОСТ 2424–83.	Неуровновешенность по ГОСТ 3086–86.	Рабочая скорость круга V, м/с.
Наружный диаметр О, мм.	Высота Н, мм.	Отношение <�х = ///Д не более.	Марка.	Зернистость по ГОСТ 3647–80.
32−1060.	6−150.	0.6.	25А; 14 А;	50−16.	К5; Кб.	МЗ-СТЗ.	А.	I, И.
32−500.	6−63.	0,6.	91 А; 34А; ЗЗА; 45А;	2−6.	К5; Кб.	МЗ-СТЗ.	А.	1,П.
			44А.
32−1060.	6−150.	0,6.	25А;	25−16.	К5; Кб.	СМ1-СТЗ.	А.	I, II.
32−500.	6−63.	0,6.	45А; 44А;	12−6.	К5; Кб.	С1-СТ2.	А.	1,11.
32−1060.	6−150.	0,6.	25А; 24А;	40−16.	К43.	СМ1-С2.	А.	1,11.
32−500.	6−63.	0,6.	92 А; 91А.	12−6.	К43.	МЗ-СМ2.	А.	1,11.
35−600.	14−50.	0,4.	25А; 92А[1];	25−8.	К43;	СМ2-С2.	А.	I.
			91 А[1]		К43Л.
350−600.	10−30.	0.4.	25А; 92А[3];	25−12.	К43;	СМ1-С2.	АА.	I.	100−120.
			91 А[3]; 44А[3]		К43Л.
200−600.	10−150.	0,6.	64С; 63С.	40−16.	КЗ.	СМ2 и.	АиБ.	I, II.
						выше.
200−600.	10−150.	0,5.	64С; 63С.	40; 25; 16.	К10.	СМ2.	А.	I. II.
200−600.	10−150.	0.5.	64С; 63С.		К10.	МЗ-СТ2.	А.	I, И.
200−600.	10−150.	0,5.	64С; 63С.	40; 25.	К10.	МЗ-СТ2.	А.	I, И.
200−600.	10−63.	0,5.	64С; 63С.	12-М40.	К10.	МЗ-СТ2.	А.	1,11.

износа круга не превышает 0,03—0,04 мм, то с увеличением скорости круга от 30 до 60−80−120 м/с, скорость поперечной подачи увеличивается от 0,6−0,8 до 2,5—3,0; 5—6; 8—12; 10—15 мм/мин соответственно.

Если принять припуск на черновое шлифование равным 0,5 мм и время на чистовое шлифование с выхаживанием равным 6 с (данные соответствуют реальным условиям шлифования), то сокращение машинного времени при переходе от скорости 30 м/с и скорости 60 м/с составит 70%, от 60 к 80 м/с — 32%, от 80 к 100 м/с —18%, от 100 к 120 м/с — 5,5%. С учетом того, что производительность шлифовальной операции зависит не от машинного, а от полезного штучного времени обработки /_шт (включающего также вспомогательное /_в и подготовительно-заключительное /_п з время), уменьшение штучного времени составит (при /_в + /_пз = 4 с) при переходе от скорости 30 м/с к скорости 60 м/с 66%, от 60 к 80 м/с — 25%, от 80 к 100 м/с — 13%, от 199 к 120 м/с — 4%.

Зависимость /_шт и прироста производительности Д/У от у_к приведена на рис. 5.25.

По приведенным данным можно сделать вывод, что оптимальная скорость шлифования находится в диапазоне 80−100 м/с. Очевидна актуальность уменьшения непроизводительных затрат времени: так, при понижении /_в + /_пз до 2,5—3 с прирост производительности при переходе на скорость 80 м/с составит 30—32%, а на скорость 100 м/с — до 20%.

Примером эффективного использования высокоскоростного шлифования является опытный автоматический поток производства подшипника 308. Все шлифовальные операции (кроме торцешлифования) осуществляются со скоростью 80 м/с. Схема операций приведена на рис. 5.26 и включает черновое Таблица 5. 1 1.

Влияние скорости шлифования на толщину среза и силы резания

Скорость.		Толщина среза а:, мм.	Касательная,.	Отношение.
съема металла ()ш Мм/(МИН'ММ).	шлифования Кш,. м/с.		составляющая силы резания Ръ Н.	составляющих сил резания. /у/.
		2,05.		0.55.
		1,65.		0.45.
		1,30.		0.38.
		1,25.	7,4.	0,33.
		3,40.		0.50.
		2,85.		0.40.
		2,00.		0.33.
		1,65.		0.29.

шлифование полного профиля колец кругами 600×30×20, чистовое шлифование монтажной поверхности кругами 500×25×203, шлифование отверстия кругами 35×25×16, чистовое шлифование дорожек качения кругами 500×14×203 и 63×14×20. Указанные круги изготовлены из электрокорунда марок 91А и 24А зернистостью 25—8 и твердостью СМ1 —.

С2. Производительность автоматических линий — 360 колец в час.

В табл. 5.12 приведены данные о промышленных испытаниях высокоскоростных кругов, которые проводились на ряде станкостроительных и других заводов Росии и других стран СНГ.

• [1] — абразивные круги, упрочненные в зоне отверстия абразивной смесью повышенной прочности.
• [2] — абразивные круги, упрочненные в зоне отверстия абразивной смесью повышенной прочности.
• [3] — абразивные круги, упрочненные в зоне отверстия материалом специального состава.
• [4] — абразивные круги, упрочненные в зоне отверстия материалом специального состава.
• [5] — абразивные круги, упрочненные в зоне отверстия материалом специального состава.