Курс лекций по дисциплине: МДК.03.01 «Реализация технологических процессов изготовления деталей машин» Лекция № 64. «Наладка и настройка шлифовального станка на обработку различных поверхностей».

Курс лекций по дисциплине:

МДК.03.01 «Реализация технологических процессов изготовления деталей машин»

Лекция № 64. «Наладка и настройка шлифовального станка на обработку различных поверхностей».

Расчет режимов резания при шлифовании

1. Устанавливают характеристику инструмента при шлифовании. Выбирают инструмент по данным приведенным:

- прил. область применения абразивных материалов;

- прил. зернистость абразивных материалов;

- прил. применение абразивных кругов различной степени твердости;

- прил. область применения инструмента на различных связках;

- прил. рекомендуемые номера структур кругов для различных видов шлифования;

- прил. характеристики абразивных кругов для чернового и чистового шлифования

- форму и размеры абразивного круга определяют по паспортным данным выбранного шлифовального станка

2. Вычисляют скорость резания при шлифовании, м/с

где D — диаметр круга, мм; n — частота вращения круга, мин ^-1. Обе эти величины берут из паспорта станка.

3.Определяют частоту вращения обрабатываемой детали

где   - скорость вращения детали (прил. 81), м/мин; d — диаметр детали, мм

4. Вычисляют продольную подачу на оборот детали, мм/об

где   - выбранная продольная подача (прил. 82), мм/мин;   – частота вращения детали, мин ^-1

5. Выбирают поперечную подачу (глубина резания) абразивного круга (прил. 82,прил.83).

6. Уточняют подачи по паспортным данным шлифовального станка (из паспортных данных берут ближайшее значение)

7. Вычисляют мощность резания, кВт, при круглом наружном шлифовании с продольной подачей

где:   - постоянный коэффициент; t - глубина резания (поперечная подача), мм; S₀ — продольная подача на оборот детали, мм/об; υ_и — скорость вращения детали, м/мин; x,y,z — показатели степени.

Значение постоянного коэффициента и показателей степени приведены в прил.84

8.Проверяют режим шлифования по мощности привода шлифовальной бабки

 ≤   =   η

где:   - мощность резания, кВт;   — мощность на шпинделе станка, кВт;   -мощность электродвигателя шлифовального станка, кВт;   |- КПД станка; η = 0,8

В случае, если режим по мощности не проходит, то следует уменьшить глубину резания t, продольную подачу s_о, частоту вращения детали υ_и.

9. Определяют машинное время, мин, при круглом наружном и внутреннем шлифо­вании

где: L — расчетная длина продольного хода стола шлифовального станка, мм (при шлифова­нии с выходом круга в обе стороны L = 𝑙 (𝑙- длина обрабатываемого участка детали, мм); при выходе круга в одну сторону L = 𝑙- 0,5В, при шлифовании без выхода круга L = 𝑙 - В (где В- высота круга, мм); S_м — продольная подача детали, мм/мин; S_P -поперечная подача абра­зивного круга, мм/мин; h - припуск на обработку детали на сторону, мм; t - глубина резания (поперечная подача), мм; К — коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ круга

Назначение режимов шлифования и определение основного времени производится в несколько этапов. В первую очередь необходимо выявить исходные данные.

1. По обрабатываемой детали: диаметр и длину обрабатываемой поверхности, марку стали и твердость по HRC, обрабатываемость различных марок металла; наличие галтелей; жесткость детали, количество люнетов.

2. По качеству поверхности: высоту шероховатости по ГОСТ 2789-73, склонность стали к появлению прижогов и трещин.

3. По точности обработки: допуски на, размер - квалитет по СЭВ 144-75, допуски на погрешности геометрической формы и положения.

4. Припуски (на сторону или диаметр) на обработку.

5. Метод шлифования: с поперечной, продольной подачей и др.

6. По модели и основным характеристикам станка - числу оборотов круга и детали, подачам и др.

7. По мощности привода круга (кВт).

Все исходные данные заносят в расчетно-нормировочную карту.

На шлифовальном станке различают главное движение и движения подач. Шлифовальные круги работают со скоростью 35 и 50 м/с и выше.

Круговая подача определяется по формуле:

V_Д = (πd_Дn_д)/1000, где d_Д - диаметр обрабатываемой поверхности, мм, n_д - частота вращения обрабатываемой детали, об/мин;

подача на глубину - направление этой подачи при шлифовании периферией круга перпендикулярно, а при шлифовании торцом круга параллельно оси вращения шлифовального круга.

Различают подачу на глубину: на оборот детали t_о (мм/об) при врезном шлифовании, на одинарный ход стола t_x (мм/х) или на двойной ход стола t_Д.Х. (мм/дх) при шлифовании с продольной подачей, в минуту t_М (мм/мин). Между этими подачами имеются следующие зависимости:

при врезном шлифовании t_М = t₀n_Д;

при шлифовании с продольной подачей t_М = t_хn_х; t_M = t_Д.Х.×n_Д.Х., где n_Д.Х - число двойных ходов в мин, дх/мин.

Продольная или поперечная, подача - направление этой подачи при шлифовании периферией круга параллельно, а при шлифовании торцом круга перпендикулярно оси вращения круга. Различают продольную подачу: в долях ширины круга на оборот детали - s_A; на один оборот детали - s₀ (мм/об); в минуту - s_M (мм/мин).

Между этими подачами имеются зависимости: s_c = S_Д B_K, где В_к - высота (ширина) шлифовального круга, мм.

S_M = S_Д В_Кn_Д = S_on_Д = 2L_p.х.n_Д.Х, где L_p.х.- длина рабочего хода в направлении продольной подачи. Длина рабочего хода определяется при шлифовании на ход L_p.х. = 1 - (1-2к) В_к,

при шлифовании в упор L_p.х. = L_Д - (1 - к) В_к, где L_Д - длина шлифования в направлении продольной подачи; к - перебег круга за пределы шлифуемой поверхности в долях высоты (ширины) круга.

Число двойных ходов стола определяется по формуле n_Д.Х. = S_M/2L_p.х..

Основное (технологическое) время при всех видах шлифования определяется по формуле t_o = Q_M/Q = FП/V_Дst, где Q_M - объем металла, подлежащего снятию, мм³, F - поверхность обработки, мм², П - припуск на сторону, мм, Q - объем металла, снимаемый в единицу времени, мм³/мин, V_Д, s, t- подачи при шлифовании.

Интенсивность съема металла в единицу времени Q (мм³/мин) на этапе установившегося процесса (после создания натяга) определяется произведением подач (круговой, продольной и на глубину). С увеличением интенсивности съема металла Q увеличиваются:

• нормальная составляющая силы шлифования P_N;

• глубина внедрения в обрабатываемую поверхность отдельных абразивных зерен, что ухудшает шероховатость поверхности;

• выделение теплоты в зоне резания, что приводит к изменению свойств поверхностного слоя;

• расход мощности.

Так как интенсивность съема металла и величина нормальной составляющей силы шлифования пропорциональны высоте (ширине) шлифовального круга, наиболее удобным нормативным показателем будет интенсивность съема металла в единицу времени, отнесенная на 1 мм высоты (ширины) шлифовального круга Q_УД = V_ДS_Дt/1000

Значение удельной интенсивности съема металла Q_УД при обработке стали при наружном круглом шлифовании принимается по табл. 11.

Таблица 11. Удельная интенсивность съема металла

При силовом шлифовании удельный съем металла достигает 800-1200 мм³/(мин×мм) и в отдельных случаях 2400 мм³/(мин×мм).

Физический смысл критерия заключается в том, что удельная интенсивность съема металла Q_УД характеризует нагрузку, воздействующую на абразивные зерна в зоне резания. С увеличением припуска диаметров обрабатываемой детали и круга принимают значения ближе к верхнему пределу.

Отдельные подачи выбирают в такой последовательности: сначала определяют окружную скорость детали (круговую подачу) v_д и частоту вращения детали п_д, затем продольную подачу и подачу на глубину. Величину окружной скорости детали v_д выбирают ближе к верхнему пределу, так как с увеличением v_д сокращается время воздействия источника теплоты и уменьшается опасность образования прижогов на шлифуемой поверхности. Следует учитывать, что с увеличением частоты вращения детали возрастают вибрации (особенно при обработке неуравновешенных деталей), увеличивается разбрызгивание СОЖ и опасность вырывания детали из центров.

Продольная подача в долях ширины круга обычно принимается:

• при черновом шлифовании S_Д не более 0,8 ширины круга;

• при чистовом шлифовании S_Д = 0,2 ÷ 0,3 ширины круга.

При обработке на наружных круглошлифовальных станках величину минутной продольной подачи ограничивают скоростью 12-14 м/мин. При обработке на внутришлифовальных станках число двойных ходов ограничивают 120-180 дх/мин.

Величину подачи на глубину назначают в последнюю очередь, исходя из допустимой удельной интенсивности съема металла Q_УД.

ЛИТЕРАТУРА

1. Антонов В.Е. Краткий справочник технолога механического цеха / В.Е. Антонов, А.И. Рубинчин. - Минск, Беларусь, 1988.

2. Бергер И.И., Справочник молодого токаря / И.И. Бергер. - Минск: Выc. Шк. школа, 1987.

3. Болотин Х.Л. Станочные приспособления.-5-е изд. / X.Л. Болотин. Ф.П. Костромин. - М.: Машиностроение, 1973.

4. Краткий справочник металлиста. / Под ред. Малова А.Н. - М.: Машиностроение, 1972.

5. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием / С.С. Некрасов. - М.: Колос, 1997.

6. Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту / Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. - М.: Машиностроение, 1984.

7. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под ред. Г.А. Монахова. - М.: Машиностроение, 1974.

8. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство: 2-е изд. М.: Машиностроение, 1967.

9. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1974. - Ч. 1-2.

10. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению. / Под ред. С.С. Некрасова. - М.: Агропромиздат, 1991.

11. Режимы резания металлов: Справочник .-3-е изд. / Ю.В. Под ред. Бороновского. - М.: Машиностроение, 1972.

12. Справочник по производственному контролю в машиностроении. - 3-е изд. / Под. ред. А.К. Кутая - М.: Машиностроение, 1974.

13. Справочник технолога-машиностроителя. - 4-е, 5-е изд. перераб. / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, М.Т. Суслова. - М.: Машиностроение, 2001. - Т. 1-2

14. Справочник технолога-машиностроителя / Под. ред. А.Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1972.

https://cyberpedia.su/3x41a4.html

https://www.metalcutting.ru/content/raschet-rezhimov-rezaniya-pri-shlifovanii