Шлифование

ЛЕКЦИЯ 5 ШЛИФОВАНИЕ 5.1.Особенности процесса резания при шлифовании 5.2. Абразивные инструменты и их маркировка 25А– шлифовальный материал-электрокорунд белый, 16— зернистость (160-200 мкм.), П— зерновой состав (содержание основной фракции 55%), СМ2 – твердость круга, 8— номер структуры, К8— связка керамическая, Б— класс точности, 3— класс неуравновешенности круга. Кроме этого на абразивном круге указывается обозначение его формы, размеры и максимальная окружная скорость (скорость резания) в метрах в секунду. 5.3.Шлифовальные материалы • на основе кристаллической окиси алюминия Al2O3нормальный электрокорунд (марки13А , 14А и 15А), электрокорунд белый (23А , 24А ,25А), хромистый электрокорунд (33А и 34А), монокорунд (43А , 44А); • на основе карбида кремния SiC- карбид кремния черный (53С, 54С, 55С) и карбид кремния зеленый (63С, 64С); • природный алмаз (А1, А2, А3, А5, А8); • синтетический алмаз (АС2, АС4, АС6, АС15, АС20). 5.4. Размер абразивных зерен и твердость кругов • В зависимости от размера зерен шлифовальные материалы делятся на четыре группы: шлифзерно (2000-160 мкм), шлифпорошки (125-40 мкм), микрошлифпорошки (63-14 мкм) и тонкие микропорошки (10-3 мкм). В номере зернистости размер зерен основной фракции указывается в сотых долях миллиметра. • Содержание основной фракции обозначается буквенными индексами: В(высокое),П(пониженное),Н (низкое) иД(допустимое). • Твердость абразивного инструмента зависит от прочности связки и характеризует способность связки удерживать зерна шлифовального материала. Установлены семь степеней твердости инструментов: весьма мягкие (ВМ1, ВМ2), мягкие (М1, М2, М3), среднемягкие (СМ1, СМ2), средние (С1, С2), среднетвердые (СТ 1, СТ 2, СТ3), твердые (Т 1, Т 2), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ). • Номер структуры круга показывает объемное содержание шлифовального материала. С увеличением номера от 1 до 16 содержание шлифовального материала уменьшается, а объем пор увеличивается. 5.5. Номер структуры и связка круга • Номер структуры круга показывает объемное содержание шлифовального материала. С увеличением номера от 1 до 16 содержание шлифовального материала уменьшается, а объем пор увеличивается. • Связки абразивных инструментов могут быть: керамические (К1-К10), бакелитовые (Б, Б1-Б4), вулканитовые (В, В1-В5), металлические (М1, МК, МВ1), глифталевые (Г) и другие. • Шлифовальные круги изготавливаются трех классов 5.6. Виды связок Связка абразивных инструментов — вещество или совокупность веществ, применяемых для закрепления шлифовальных зерен и наполнителя. Связка влияет на геометрию рельефа рабочей поверх­ ности круга, его износ, параметры шероховатости обработанной поверхности. Керамические связки (К1; К2; КЗ; К4; К5; Кб; К8; К10) ис­пользуются для всех основных видов шлифования, кроме прорез­ки узких пазов, обдирочных работ: К2, КЗ — для инструмента из карбида кремния; К2 — для мелкозернистого инструмента; К1, К5, К8 — для инструмента из электрокорунда; К1 — для шлифо­вания и заточки алмазным кругом твердосплавного режущего ин­струмента совместно со стальной державкой или корпусом. • Бакелитовые связки (Б; Б1; Б2; БЗ; Б4; Б156; БП2; БУ) приме­ няются для изготовления кругов с упрочненными элементами для шлифования при скоростях 60м/с: обдирочное шлифова­ние; плоское шлифование торцем круга; отрезка; прорезка пазов; заточка режущих инструментов; шлифование прерывистых поверх­ностей; для изготовления мелкозернистых кругов для отделочно­го шлифования, алмазных и эльборовых кругов, хонинговальных брусков. • Вулканитовая, глифталевая, поливинилформалевая связки (В; В1; В2; ВЗ; В5; ГФ; ПФ; Э5; Э6) используются для изготовления ведущих кругов для бесцентрового шлифования, гибких кругов для полирования и отделки (В5), кругов для отрезки, прорезки и шлифования пазов, профильного шлифования. • Металлические связки применяются для изготовления алмаз­ных кругов повышенной износостойкости для обработки твердых • Твердость абразивного инструмента — величина, характеризу­ющая его свойство сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента в пределах установленных норм. Установлена следующая шкала твердостей: ВМ1, ВМ2 — весьма мягкие; Ml, М2, МЗ — мягкие; СМ1, СМ2 — среднемягкие; С1, С2 — средние; СТ1, СТ2, СТЗ — среднетвердые; Tl, Т2 — твердые; ВТ — весьма твердые; ЧТ — чрезвычайно твердые. • Мягкие и среднемягкие круги (Ml —СМ2) используют для плоского шлифования кругами на бакелитовой основе, шлифова­ния периферией керамическими кругами, шлифования деталей из твердых сплавов, закаленных сталей, цветных металлов и их сплавов. Среднемягкие и средние (СМ2 —С2) применяют для чистового шлифования, шлифования резьб с крупным шагом. Средние и среднетвердые круги (С2 — СТ2) используют для шли­фования и резьбошлифования заготовок из незакаленных сталей, чугуна, вязких материалов, хонингования. Среднетвердые и твер­дые круги (СТ2 —Т2) применяют для обдирочного и предвари­тельного шлифования, шлифования профильных и прерывистых поверхностей, заготовок малого диаметра, бесцентрового шли­фования, хонингования закаленных деталей. Весьма Формы абразивных кругов 5.6. СХЕМЫ ШЛИФОВАНИЯ Схемы круглого шлифования Схемы бесцентрового шлифования Схемы плоского шлифования Схемы внутреннего шлифования ХОНИНГОВАНИЕ • Применяя хонингование можно получить точность отверстий IT7-IT6 и шероховатость до Rа0,04, уменьшить овальность и конусность до 5 мкм. • На обрабатываемой поверхности появляется специфический микропрофиль – сетка мелких винтовых царапин, улучшающих удержание смазки (например, двигатели внутреннего сгорания). • Величина снимаемого слоя 0,01-0,2 мм, Ø5-1300 мм, длины до 20000мм. Исправляются такие погрешности снимаемого слоя как овальность, конусообразность, нецилиндричность. Погрешности же расположения оси отверстия (например, увод ее или криволинейность) этим методом не исправляют. • Применяется предварительное хонингование для исправления погрешностей предыдущей обработки и чистовое )окончательное) хонингование для уменьшения шероховатостей. • Хонинговальные бруски изготавливают из электрокорунда или карбида кремния, как правило, на керамической и бакелитовой связке, зернистость 3-8 или М20, М28. Применяется также и алмазное хонингование, главное преимущество которого состоит в эффективном исправлении погрешностей геометрической формы обрабатываемых отверстий, а также уменьшении износа брусков в 150-200 раз по сравнению с износом обычных абразивных брусков. Суперфиниш • Суперфиниширование проводится с целью уменьшения высоты микронеровностей, полученных после предыдущей обработки. При этом меняется и вид микровыступов. Обработанная поверхность имеет сетчатый рельеф, а каждый микровыступ скругляется. Методом суперфиниширования обрабатывают плоские, цилиндрические (наружные и внутренние), конические и сферические поверхности из закаленной стали, а также чугуна и бронзы. • Обработка производится мелкозернистыми абразивными брусками, установленными в специальных головках (рис.6). Процесс осуществляется при сочетании вращательного движения детали, поступательного вдоль оси продольного передвижения брусков и колебательного (осциллирующего) движения брусков со скоростью V. Главное рабочее движение – колебательное перемещение брусков. • Скорость резания весьма низкая – от 1 до 2,5 м/м. Амплитуда колебаний брусков составляет 1,5 – 6 мм, а частота колебаний 400-1200кол/м. Припуск на диаметр 0,002 – 0,02 мм. Давление брусков 1-4 кГ/см2, продолжительность процесса 1-2 мин.