Шлифовальные инструменты

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. 3.3 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 рDn 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 Рd 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. 4. Строгальная обработка металлов эскиз детали, какой станок, инструмент, режимы обработки 4.1 Строгальные станки Назначение, классификация и область применения. К седьмой группе по классификации ЭНИМС относятся станки, имеющие прямолинейное движение резания независимо от того, работают ли они резцами строгальные и долбежные станки или протяжками и прошивками протяжные станки. В протяжных станках движение подачи заложено в конструкции самого инструмента протяжки, каждый последующий режущий зуб которого выступает над предыдущим зубом.

В строгальных и долбежных станках движение подачи имеет заготовка или резец станки этой группы служат для обработки разнообразных линейчатых поверхностей, описанных прямой образующей, перемещающейся по направляющей линии комбинации плоскостей, шлицевых отверстий, шпоночных пазов и т.д. Относительное перемещение заготовки и инструмента по направляющей линии обеспечивается движением подачи, а по образующей - движением резания.

Движение резания долбежных станков 4-й тип всегда вертикальное, поперечно-строгальных 3-й тип и продольно-строгальных 1-й и 2-й типы - всегда горизонтальное, а протяжных - или вертикальное 7-й тип, или горизонтальное 5-й тип. Поперечно-строгальные и долбежные станки применяют в единичном и серийном производстве для обработки небольших по габаритам и массе заготовок.

Продольно-строгальные станки позволяют обрабатывать станины станков, корпусные детали крупных двигателей и т.п. также в условиях единичного и серийного их выпуска. Протяжные станки обычно используют в массовом и крупносерийном производстве, обработка стандартных элементов деталей шпоночных пазов, шлицев, отверстий может осуществляться и в мелкосерийном производстве. Протяжные станки относятся к наиболее производительным. Признаки классификации станков этой группы отражаются в наименованиях и моделях продольно-строгальный одностоечный мод. 7112, поперечно-строгальный с механическим приводом мод. 7В35, поперечно-строгальный с гидравлическим приводом мод. 7М37, долбежный с гидравлическим приводом мод. 7М450, горизонтально-протяжной для внутреннего протягивания мод. 7Б540, вертикально-протяжной для наружного протягивания мод. 776 и т. п. Из специализированных станков этой группы следует отметить кромкострогальные, предназначенные для подготовки кромок листов, полос и других элементов металлоконструкций под сварку Эти станки имеют неподвижный стол, на котором устанавливается и крепится заготовка, а резец или резцы перемещается вдоль обрабатываемой кромки лирта, снимая необходимый припуск.

Поперечно-строгальные станки применяют в единичном и мелкосерийном производстве для обработки поверхностей небольших заготовок, так как самые мощные станки этого типа имеют ход ползуна не более 1000 мм, площадь стола 560 х 1000 мм при горизонтальной подаче стола на 800 мм и вертикальной - на 420 мм. На заготовках строгают рис. 16 вертикальные, горизонтальные и наклонные плоскости, прямоугольные и фасонные канавки на плоскостях и цилиндрах, другие сочетания плоскостей и линейчатых поверхностей.

Рис. 16. Виды работ, выполняемых на поперечно-строгальных станках 4.2 Инструмент Строгальные резцы обычно выполняют изогнутыми назад рис. 17 . Такая форма инструмента позволяет режущим элементам лучше воспринимать ударные нагрузки в начале рабочего хода. Кроме того, вынесение вершины резца на нейтральную линию снижает возможность изгиба и колебаний его стержня, повышая качество обработки поверхности заготовки.

Резцы обычных строгальных станков делают с пластинами для строгания конструкционных сталей - из стали Р12, Р6МЗ, для труднообрабатываемых материалов - из стали Р9М4К8Ф, Р9К10 и твердых сплавов ВК6, ВК8, Т5К10, Т15К6 и др. Различают левые и правые резцы для обработки на проход проходные, подрезные, канавочные и специальной формы.

Строгальные резцы специальных фасонно-строгальных станков, имеющих малые размеры, могут делаться монолитными, из стали или сплавов указанных выше марок.

В некоторых случаях применяют сборные конструкции из державки и сменного резца. Выпускаются также ножи-вставки к резцам тяжелых строгальных станков, оснащенные сплавом Т5К10. Долбежные резцы относятся к изогнутым вперед. Такая форма инструмента обусловлена спецификой его работы вертикальным перемещением и деформированием срезаемого слоя своей нижней частью.

Требуемый зазор между обработанной поверхностью заготовки и головкой инструмента обеспечивается поднутрением его задних поверхностей Головка долбежного резца аналогична головке токарного резца с некоторыми отличиями передняя поверхность долбежного резца обращена вниз, его головка имеет иное соединение с корпусной частью и т.п. Режущая часть долбежного резца делается чаще всего из быстрорежущей стали, для чего предусмотрены специальные формы пластин для оснащения резцов этого типа. 4.3 Режим обработки.

Элементы режима резания и срезаемого слоя Долбление осуществляется резцами, совершающими возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении. Движение резца вниз является движением резания, осуществляемым со скоростью vp, возвращение резца в верхнюю точку является холостым ходом и совершается с повышенной скоростью vх. Скорость резания ограничивается условиями обработки материалом резца и заготовки, жесткостью системы СПИД и т.д. и на современных станках не может быть меньше 0,1 м с. Наибольшая скорость резания на этих станках 0,6 м с. Кинематика долбежных станков обычно связывает скорость холостого хода резца вверх со скоростью резания, в силу чего vх. не может быть высокой, что отражается на производительности обработки.

Движение подачи рис. 18 совершается заготовкой в горизонтальной плоскости и может быть продольным, поперечным и круговым. Величина подачи относится к одному двойному ходу, т.е. измеряется в мм дв. ход. Третьим параметром режима резания кроме скорости подачи является глубина резания t измеряемая между обрабатываемой и обработанной поверхностями перпендикулярно последней. а б Рис. 18. Элементы режима резания в срезаемого слоя при долбления а - схема долбления и рабочие движения б - параметры срезаемого слоя при работе с продольной, поперечной и круговой подачами 5. Сверлильная обработка металлов эскиз детали, какой станок, инструмент, режимы обработки 5.1 Сверлильные станки Назначение, классификация и область применения.

Сверлильно-расточная группа станков, вторая группа по классификации ЭНИМС, состоит из двух подгрупп сверлильной и расточной.

Сверлильные станки предназначены для работы сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и т.п а расточные, помимо этого, в основном предназначены для работы расточными инструментами различной конструкции, включая специальные. Характерными признаками, по которым различают виды сверлильных станков, являются расположение шпинделей вертикальное или горизонтальное, специализация станка на определенные виды работ и некоторые другие.

Различают 1. Вертикально-сверлильные станки составляют основную часть 90 парка светильных станков и позволяют выполнять все сверлильные работы. Наиболее крупные станки этого вида позволяют обрабатывать отверстия диаметром 75 мм в стальных заготовках, размещаемых на столе размером 630 х 750 мм. Большинство станков рассчитано на предельный диаметр сверления в стали 3, 6, 12, 18, 25, 35, 50 и 75 мм. Модели этих станков различаются цифрами - группа 2 , тип 1 и наибольший условный диаметр сверления 2Н118, 2Н125К, 2Г175М, 2Н135Ц, 2П75Ф2 и т.д. 2. Радиально-сверлильные станки предназначены для любых сверлильных работ на крупногабаритиых заготовках.

Они отличаются возможностью совмещения оси шпиннделя с осью обрабатываемого отверстия без перемещения заготовки, путем передвижения шпиндельной головки по радиусу и по дуге окружности относительно собственной колонны. Для тяжелого машиностроения выпускаются переносные станки данного вида, устанавливаемые непосредственно на громоздкую заготовку, и станки, перемещаемые на рельсах относительно заготовки.

Отечественные заводы выпускают радиально-сверлильные станки для работ с наибольшими диаметрами сверления 25, 35, 50, 75 и 100 мм. Некоторые станки имеют поворотную сверлильную головку, что позволяет вести обработку наклонных отверстий с любым углом между ними. Радиально-сверлильные станки относятся к пятому типу станков, что находит отражение в обозначении их модели 253, 255, 2А55, 256, 258 и др. 3. Специализированные на определенные работы сверлильные станки обычно применяют в условиях массового и серийного производства к таким станкам относятся центровальные - для обработки центровых отверстий в валах, горизонтально-сверлильные - для обработки глубоких отверстий, где движение резания имеет заготовка, станки для обработки отверстий в коленчатых валах, шатунах.

Фильерах, распылителях. Рис. 19. Вертикально-сверлильный станок 1 - плита основание Г - стол 3 - шпиндель 4 - шпиндельная бабка 5 - коробка скоростей 6 - электродвигатель 7 - станина Рис. 20. Радиально-сверлильный станок а и схема перемещения его шпинделя в зоне обработки б Л - плита 2 - стол 3 - шпиндель 4 - шпиндельная бабка 5 - коробка скоростей 6 - электродвигатель 7 - колонна 8 - траверса Сущность обработки металлов резанием заключается в удалении с поверхности заготовки излишней части металла припуска. При этом заготовка, превращаясь в изделие, приобретает необходимую форму, размеры и шероховатость поверхности, предусмотренные чертежом. Рис. 22 Рабочие движения при сверлении 5.2