рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Мета роботи

Мета роботи - раздел Философия, Класифікація металорізального обладнання та система позначень металорізальних верстатів   Вивчити Класи Абразивних Матеріалів, Зв’Язку, Структу...

 

Вивчити класи абразивних матеріалів, зв’язку, структуру та властивості абразивних кругів

 

15.2 Теоретичні відомості

15.2.1 Абразивні матеріали.

 

Одним із ефективних методів обробки поверхонь деталей являється абразивна обробка. Абразивна обробка єдиний можливий спосіб обробки сучасних інструментальних матеріалів – твердих сплавів, мінералокераміки, надтвердих матеріалів. Парк верстатів для абразивної обробки досягає 20% загального верстатного парку, а в підшипниковій і деяких інших галузях промисловості - 60% і більше. Розвитку абразивної обробки посприяло створення нових абразивних матеріалів і нових зв’язок, вдосконалення технології отримання абразивних матеріалів та інструментів із них, створення нових методів обробки.

Абразивні матеріали являються матеріалами підвищеної твердості, що застосовуються в масивному і подрібненому стані для механічної обробки.

Абразивні матеріали можуть бути як природного так і штучного походження.

 

15.2.2 Природні матеріали

 

До природних матеріалів відносять природний алмаз, корунд, наждак, кварцовий пісок, гранат, кремінь.

Алмаз природний складається із чистого вуглецю з невеликою кількістю домішок. В промисловості використовують технічний алмаз. Алмази характеризуються високою твердістю, теплопровідністю, високим модулем пружності, малими коефіцієнтами лінійного й об’ємного розширення, високою зносостійкістю. Разом з тим вони крихкі, анізотропні (міцність кристала в різних напрямах змінюється до 500 разів). При температурі більшій 700-8000С переходить в графіт. Позначається літерою А.

Корунд складається із модифікації Al2O3. Область застосування – для обробки металу і скла вільними зернами, в меншій мірі для виробництва шліфувальних кругів і брусків для хонінгування.

Наждак містить близько 10-30% корунду. Область застосування така ж, як і у корунду.

Кремінь являється природним матеріалом, що містить кварц. Для абразивного виробництва використовують кремінь, який містить не менше 92% SiO2, не більше 2% CaО і не більше 4% глинистих матеріалів.

 

15.2.3 Штучні матеріали

Алмаз синтетичний – абразивний матеріал, який отримують із графіту при високому тиску і температурі. По фізичним властивостям ідентичний природному. Позначається: АС – алмаз синтетичний, АР – алмаз синтетичний полікристалічний

Ельбор – синтетичний матеріал на основі кубічного нітриду бора. Характеризується високою твердістю, теплостійкістю, зносостійкістю, високим модулем пружності, низьким коефіцієнтом лінійного розширення, хімічною стійкістю до кислот, лугів, інертністю до заліза. Позначається Л.

Електрокорунд – штучний корунд, який випускається у вигляді кількох різновидів.

1. Нормальний електрокорунд вміщує 93-95% корунду, решта домішки. Характеризується високою міцністю, в’язкістю. Завдяки цим властивостям використовується при обдирних операціях. Позначається 12А,...,16А. При збільшенні номера підгрупи різальні властивості покращуються.

2. Електрокорунд білий вміщує 98-99% корунду, решта домішки.

Позначається 22А...25А. Забарвлення від білого до світло рожевого. Зерна мають більш високу зносостійкість. Використовується для чистового шліфування загартованих сталей.

3. Леговані електрокорунди.

Найбільш широко використовують титанові та хромові електрокорунди.

Електрокорунд титановий позначається: 37А. Одержують додаванням в шихту (до 2%) оксиду титану TiO2, за рахунок чого покращуються різальні властивості електрокорунду.

Електрокорунд хромовий позначається: 32А...34А. Одержують добавленням в шихту перед плавкою до 0,3% оксиду хрому Cr2O3, в результаті чого при плавлені утворюється твердий розчин оксиду хрому в титані. Окрім цього хром присутній в зернах у вільному стані. Зерна мають рожеве та темно-вишневе забарвлення, вміщують велику кількість монокристалів і мають високу стабільність фізико-механічних властивостей, що покращує їх різальні властивості.

4. Монокорунд.

Позначається 43А...45А. Одержують добавленням в шихту перед плавкою сульфіду заліза. Зерна монокорунду мають форму правильних кристалів за рахунок чого покращується міцність та зносостійкість.

Карбід кремнію. У якості початкової сировини використовують кварц та вугілля, які взаємодіють при високих температурах. В залежності від кольору основної маси розрізняють зелений (63С) та чорний (53С...55С) карбід кремнію. Чорний більш міцний ніж карбід кремнію зелений. Використовують для шліфування чавунів, твердих сплавів.

Карбід бору має більш високу твердість ніж карбід кремнію. Проте, разом з тим карбід бору крихкий, а при високій температурі розкладається з виділенням графіту. Тому використання карбіду бору обмежується доводочними роботами. Позначається КБ.

 

15.2.4 Зв’язка абразивних кругів

 

Сукупність розчинів, що використовуються для закріплення абразивних зерен в інструменті називається зв’язкою.

Зв’язки бувають:

І) неорганічні(мінеральні);

ІІ) органічні(смоли, каучук);

ІІІ) металеві.

Компонентами неорганічних зв’язок є скло, польовий шпат, цемент. Неорганічні зв’язки бувають:

1) керамічні;

2) магнезіальні;

3) силікатні.

Керамічні зв’язки позначаються буквою К. В залежності від складу вони діляться на ті, що плавляться (на основі скла), та ті, що спікаються (на основі фарфору, глини). Абразивний інструмент на основі електрокорунду виготовляють із зв’язкою, що плавиться, а інструменти на основі карбіду кремнію – зі зв’язкою, що спікається.

В залежності від вмісту різних компонентів керамічні зв’язки виготовляють різних марок: К1...К8.

Шліфувальні круги із зернами електрокорунду зернистістю 50...16 виготовляють на зв’язці К8, а мілко зернисті шліфувальні круги зернистістю 12...4 – на зв’язці К7, круги, що містять зерна із білого електрокорунду – на зв’язці К1 і на боровміщуючій зв’язці К5, що дозволяє підвищити зносостійкість кромок і профілю круга.

Шліфувальні круги, що містять абразивні зерна із карбіду кремнію зернистістю 50...16 виготовляють на зв’язці К3, а дрібнозернисті круги зернистістю 12...4 – на зв’язці К2.

Керамічні зв’язки волого- і температуростійкі, проте досить крихкі і не допускають роботу з ударним навантаженням.

Магнезіальні зв’язки (виготовляються на основі магнезіального цементу, який твердіє на повітрі) та силікатні (на основі рідкого скла) використовуються порівняно рідко в кругах для обробки в’язких сталей. Обробка проводиться без використання охолоджувальних рідин.

До органічних зв’язок відносять: бакелітові, вулканітові та гліфталеві зв’язки. Основою органічних зв’язок є синтетичні смоли.

Бакелітові зв’язки надають кругам міцності та пластичності. Найбільше розповсюдження одержали бакелітові зв’язки на основі фенол-формальдегідної смоли: пульвербакеліт марок Б та Б1, рідкий бакеліт марки Б2 і спеціальний бакеліт марки Б3. При нагріві до температури вище 200˚С бакелітові зв’язки становляться крихкими і шліфувальні круги швидко зношуються. При тривалій дії температур порядку 250..300˚С бакелітова зв’язка вигорає. На бакелітові зв’язки негативну дію проявляють лужні розчини, тому вода, що використовується для охолодження не повинна містити більше 1,5% соди. Обробка матеріалу проводиться при невеликих швидкостях. Шліфувальні круги на бакелітовій зв’язці стійкі до вологи та мастил, мають значно більшу ударну в’язкість та міцність на стиск, ніж круги на керамічній зв’язці.

Основою вулканітових зв’язок є каучук, в який для здійснення процесу вулканізації додають сірку. Вулканітові зв’язки в залежності від вмісту компонентів виготовляють декількох марок – В1, В2 і В3. Теплостійкість каучуку низька (150..180˚С), що обмежує режими шліфування і потребує використання рідин для охолодження. Разом з тим вулканітова зв’язка надає кругам більшої еластичності та можливість, вигинаючись витримувати бокові навантаження. Круги на вулканітовій зв’язці використовують для прорізних та відрізних робіт.

Гліфталеву зв’язку одержують на основі синтетичної смоли із гліцерину та фталевого ангідриду. Шліфувальні круги на гліфталевій зв’язці використовують при оздоблювальному шліфуванні загартованих сталей.

Розрізняють два основних типи металевих зв’язок – порошкові та гальванічні.

Порошкові металеві зв’язки одержують спіканням порошків із мідних та алюмінієвих сплавів. Зв’язки на основі бронзи мають позначення М1. Зв’язки на основі алюмінієво-цинкових сплавів мають загальне позначення М5 і діляться на зв’язки ТМ2, МО13 і МВ1.

Гальванічні зв’язки виконуються на нікелевій основі методом гальванічного закріплення зерен на металевому корпусі.

Характерною рисою металевих зв’язок є висока міцність та незначна пористість. Зв’язка добре утримує абразивні зерна, що протидіє самозаточенню круга. Тому на металевій зв’язці виготовляють лише алмазні та ельборові круги, зерна яких характеризуються високою зносостійкістю.

Алмазні та ельборові круги на металевій зв’язці використовують для попереднього та чистового шліфування твердих і крихких матеріалів, а також для загострення поверхонь лез різальних інструментів.

15.2.5 Структура шліфувальних кругів

 

Шліфувальні круги складаються із абразивних зерен, зв’язки та проміжків між абразивними зернами та зв’язкою. Розміри та щільність розподілення пор по об’єму круга має настільки важливе значення, що їх прийнято розглядати третьою складовою структурної будови круга. Від відношення наведених вище структурних складових залежать різальні властивості круга.

В залежності від кількості абразивних зерен в об’ємі шліфувального круга інструмент поділяють на різні класи структур, або, більш точно, на структурні групи. Структура може бути щільною, середньою, відкритою і дуже відкритою. Чим вище номер групи, тим менший відсоток об’єму займають абразивні зерна (орієнтовно на 2%), але більший вміст пор і зв’язки.

Щільна структура, номера структурних груп з 0 до 3, має об’ємний відсоток абразивних зерен 56÷62%, пори малих розмірів, в яких може розміститися невелика кількість стружки. Тому застосування шліфувальних кругів зі щільною структурою обмежене оздоблювальними операціями.

Круги середньої структури мають позначення номера групи з 4 до 8, вміщують більш товстий шар зв’язки, який з’єднує зерна в єдиний моноліт. Розміщені між зернами (46-54% об’єму) та зв’язкою пори мають дещо більшій розмір для розташування стружки.

Структурна група №4 має зерна великих розмірів, тому її використовують для попереднього шліфування. Структури №5-6 мають менші зерна і використовуються для чистової обробки, а шліфувальні круги зі структурою №7-8 використовують для обробки в’язких матеріалів та фінішного шліфування.

Відкритій структурі відповідають номера груп від 9 до 12. Між абразивними зернами (44-38% об’єму) та зв’язкою розміщені пори, в яких вільно розміщується стружка, яка зрізається за робочий цикл. Використовують такий інструмент для швидкісної обробки.

Дуже відкрита структура ( номера від 13 до 20). Часто пори між зернами (25-36% об’єму) заповнюють наповнювачами: вугілля, гіпс. Круги використовують для шліфування м’яких та в’язких матеріалів (неметалів, гуми, пластмас, дерева), де необхідне самозаточування круга.

В якості характеристики структури алмазних та ельборових кругів використовують концентрацію зерен. За 100% концентрації приймається така об’ємна кількість зерен алмазу чи ельбору, які займають ¼ об’єму робочої поверхні круга, а решту займають зв’язка, наповнювачі, пори. Круги можуть виконуватися з концентрацією: 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250%.

15.2.6 Властивості абразивних кругів

Розміри зерен визначають зернистість абразивних кругів. Абразивні зерна в залежності від розмірів ділять на наступні групи:

1) шліфувальні зерна 2000-160 мкм.;

2) шліфувальні порошки 125-40 мкм.;

3) мікропорошки 63-14 мкм. та тонкі мікропорошки 10-3 мкм.

Всередині кожної групи поділ зерен по розмірам виконується по номерам зернистості.

Номери зернистості вказуються при позначенні абразивних кругів.

Абразивні зерна по розмірам класифікують 2 способами :

1) гідравлічним способом (рух зерен в ламінарному потоці);

2) просіюванням через сита ( використовується частіше ).

Зернистість позначається дробом, де чисельник відповідає найбільшому, а знаменник – найменшому розміру в мікрометрах зерен даної фракції. Контроль розмірів зерен після розділення їх за допомогою сит на фракції здійснюють за допомогою мікроскопу.

Абразивна здатність характеризується відношенням мас знятого матеріалу до використаного шліфувального кругу при заданих умовах обробки. Абразивна здатність природних і штучних алмазів прийнята за одиницю. Решта абразивних матеріалів мають меншу абразивну здатність:

Ельбор.................... 0,8

Карбід бора............ 0,71

Карбід кремнію...... 0,55

Монокорунд........... 0,22

Електрокорунд....... 0,15

Твердість абразивних зерен є необхідною умовою для проведення процесу різання. Оцінку твердості алмазних та абразивних зерен можна проводити двома способами:

1) нанесенням подряпин;

2) вдавленням алмазної піраміди.

Твердість шліфувальних кругів характеризує здатність інструмента протидіяти порушенню зв’язку між зернами та зв’язкою.

По твердості абразивні інструменти діляться на :

м’які (М1,М2,М3);

середньо м’які (СМ1,СМ2);

середні (С1,С2);

середньо тверді (СТ1,СТ2,СТ3);

тверді (Т1,Т2);

дуже тверді (ВТ1,ВТ2);

надзвичайно тверді (ЧТ1,ЧТ2).

Чим менша твердість абразивних інструментів, тим слабкіше зчеплення між зернами і зв’язкою і тим легше окремі зерна під дією зовнішніх сил можуть бути вирвані із різальної поверхні круга. По мірі зростання сил зчеплення між зернами і зв’язкою зростає і протидія руйнуванню під дією зовнішніх сил.

Температуростійкість впливає на різальну здатність абразивних кругів. Найбільш розповсюджені абразивні матеріали мають наступні значення термостійкості:

електрокорунд білий 1700-1800˚С;

монокорунд............ 1700-1800˚С;

карбід кремнію....... 1300-1400˚С;

ельбор..................... 1200-1500˚С;

карбід бору............. 700-800˚С


15.3 Хід виконання роботи

 

1.Ознайомитись із класами абразивних матеріалів.

2. Ознайомитись із видами зв’язки абразивних кругів.

3. Ознайомитись із структурою шліфувальних кругів.

4. Вивчити основні властивості шліфувальних кругів.

5. Розшифрувати позначення заданих абразивних матеріалів.

 

15.4 Контрольні запитання

1. Як поділяються абразивні матеріали за класами? Охарактеризуйте кожний клас.

2. Назвіть неорганічні зв’язки абразивних кругів та охарактеризуйте їх.

3. Назвіть органічні зв’язки абразивних кругів та охарактеризуйте їх.

4. Назвіть металеві зв’язки абразивних кругів та охарактеризуйте їх.

5. Як класифікують абразивні круги в залежності від структури?

6. Як поділяють абразивні зерна в залежності від розмірів?

7. Що таке абразивна здатність кругів?

8. Як поділяються абразивні круги по твердості?


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Класифікація металорізального обладнання та система позначень металорізальних верстатів

Дисципліна Вступ до фаху відноситься до циклу дисциплін професійної та... Лабораторні роботи освітлюють наступні теми...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Мета роботи

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Мета роботи
Вивчити основні класи металорізального обладнання та систему позначень металорізальних верстатів.   1.2 Теоретичні відомості Основним завданням маши

Мета роботи
  Вивчити класи конструкційних матеріалів та їх властивості 2.2 Теоретичні відомості   2.2.1 Класифікація конструкційних матер

Мета роботи
Вивчити найбільш розповсюджені засоби вимірювання лінійних та кутових розмірів деталей. Здобути практичні навички у використанні штангенциркулів, мікрометрів, універсальних та оптичних кутомірів.

Мета роботи
Ознайомити студентів з основами механіки металорізальних верстатів: вивчити типові передачі, що зустрічаються в МРВ, отримати уявлення про коробку швидкостей та коробку подач, їх побудову, та розра

Коробки швидкостей
Обробка на металорізальних верстатах ведеться з різною швидкістю різання в залежності від матеріалу заготовки, різального інструменту, наявності або відсутності охолодження й ін. Регулювати швидкіс

Мета роботи
Вивчити основні конструктивні елементи та геометричні параметри токарного прохідного різця. Навчитись вимірювати основні кути різальної частини різця.   6.2 Теоретичн

Мета роботи
Ознайомитись основними параметрами нарізних з’єднань деталей, інструментами для обробки та методами нарізання та контролю різей.   7.2 Теоретичні відомості

Порядок виконання роботи
  1. По заданим викладачем діаметру і кроку різі підібрати по довідковій літературі розміри діаметру отвору для нарізання внутрішньої і діаметру проточки циліндричної частини для зовн

Свердла
Для свердління отворів застосовуються переважно спіральні свердла і лише іноді більш прості — перові. Перове свердло виконують зі сталевого циліндричного стержня, робочу частину якого робл

Зенкери, зенковки, розвертки
За формою зенкери бувають циліндричними і конічними, по устрою— цільними і насадними, а по кількості різальних лез — тризубими і четирьохзубими (рис. 8.3) [13].  

Мета роботи
Вивчити конструктивні особливості різних типів різців   9.2 Теоретичні відомості 9.2.1 Класифікація різців

Мета роботи
На прикладі токарно-гвинторізного верстату 16К20 вивчити конструкцію верстатів цієї групи, ознайомитись з визначенням параметрів процесу різання.   10.2 Теоретичні ві

Мета роботи
Ознайомитись із методами установки і закріплення заготовок, а також із методами обробки зовнішніх та внутрішніх циліндричних і конічних поверхонь деталей на токарних верстатах.  

Мета роботи
Вивчити основні види фрез та їх параметри. Навчитись розраховувати та вибирати параметри режимів різання.   12.2 Теоретичні відомості [5]

Мета роботи
Вивчити конструкцію та органи управління горизонтально-фрезерного верстату 6Р-82 та вертикально-фрезерного верстату 6Р-12.   13.2 Теоретичні відомості

Мета роботи
  Ознайомитись із методами фрезерування, способами кріплення заготовок та інструменту, пристосуваннями, які використовуються для обробки деталей на фрезерних верстатах.  

Фрезерування площин торцевими фрезами
  Торцеві фрези призначені для обробки площин на вертикально- і горизонтально-фрезерних верстатах. Торцеві фрези на відміну від циліндричних мають зубці, розташовані на периферійній д

Мета роботи
Вивчити різновид абразивного інструменту та основні методи абразивної обробки.   16.2 Теоретичні відомості 16.2.1 Різновид абразивного інстр

Мета роботи
Ознайомити студентів з одним із перспективних напрямків наукової роботи кафедри по підвищенню продуктивності та точності шліфування   17.2 Теоретичні відомості

Порядок виконання роботи
1. Використовуючи інструментальну лінійку та індикатор годинникового типу розвернути круги в вертикальній та горизонтальній площинах, вибираючи значення кутів в залежності від припуску, що знімаєть

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги