книги / Финишная обработка лепестковыми кругами
..pdfсниж ается в 2 - |
4 раза, а |
износ лепестков возрастает в 3 - |
8 раз. |
Испытания проводили без применения СОТС. |
|
||
Эксперименты |
показали, |
что при обработке лепестковыми |
кругами |
из карбида кремния показатели Q и q имеют худшие значения, |
чем при |
обработке кругами из -электрокорунда. В связи с этим следует отме
тить, что в условиях ударного взаимодействия зерен с обрабатывае
мым материалом существенное значение приобретает свойство абразив ных материалов сопротивляться разрушению под действием ударных на грузок. Установлено [6], что карбид кремния по сопротивляемости ударному разрушению значительно уступает электрокорунду. Этим в значительной мере можно объяснить повышенное изнашивание ЛКП с
зерном из этого материала.
Экспериментально установлено, что при обработке кругами из электрокоруцда белого и нормального существенной разницы в показа
телях обработки нет.
Таким образом, эффективным материалом для изготовления лепест
ковых кругов является водостойкая ш лифовальная ш курка с тканевой основой на синтетической связке (ГОСТ 13344 - 79) из нормального электрокоруцда 13А, 14А, 15А или белого электрокоруцда 23А, 24А, 2SA. Эта ш курка изготовляется Белгородским опытным абразивным
заводом.
Эффективным материалом для изготовления лепестковых кругов так ж е является ш лифовальная ш курка, выпускаемая Запорожским абразив
ным комбинатом (ТУ 2-036-766 - 78).
Выбор зернистости лепестков диктуется характером выполняемых
работ. Д ля финишной обработки заготовок из стали и чугуна, цветных
металлов и их сплавов, когда требуется обеспечить параметр шерохо ватости поверхности Ra = 1 ,2 5 ...0 ,04 мкм, диапазон зернистости ограничивается интервалом № 4 ... 12. При снятии больших припусков,
на аачистных операциях, при обработке дерева применяются лепестко вые круги более крупной зернистости.
Варианты исполием т ЛКП* Определяющим в конструкциях этих кру гов является способ крепления лепестков в ступице, по которому их можно подразделить на следующие группы: 1) с механическим крепле нием лепестков; 2) с клеевым креплением лепестков м еж ду собой и к металлической арматуре; 3) с креплением лепестков в пластмассовой ступице; 4) с креплением лепестков в пластмассово-металлической ступице. Особую группу составляют круги большой высоты.
В лепестковых кругах первой группы лепестки или их пакеты за крепляются следующим способом: в радиальных пазах ступиц; в при-
42
Рис. |
19. ЛКП |
с механическим креплением |
фланцами лепестков (а) и |
пакетов |
лепестков |
( б ) , установленных в пазах |
ступиц |
крепленных к ступице зажимах, в том числе соединенных с ней шар нирно; клиновым способом; в пазах ступицы, состоящей из двух гре
бенчатых ободов; |
меж ду фланцами и другими |
способами. |
В |
конструк |
ции, приведенной |
на рис. 19, а. круг состоит |
из ступицы |
3, |
изготов |
ленной из легкого сплава, двух фланцев 2, стягивающих болтов 4 и лепестков / . В другом случае (рис.19, б) в кругах диаметром 125 мм пакеты лепестков крепятся в пазах металлической оправки с помощью фланцев, стягиваемых гайкой.
Влепестковых кругах второй группы диаметром 250...350 мм ле пестки крепятся фланцами, штампованными из тонколистового проката (рис.20, а). Вырубленные лепестки пакетами склеивают по торцам ступичной части, а затем на специальном приспособлении собирают и склеивают с фланцами. Фланцы однократного использования.
Вкругах второй группы диаметром 500 мм и более лепестки кре пятся в более жесткой арматуре (рис.20, б, в). Круги предназначены для работы на круглошлифовальных, бесцентрово-шлифовальных, плос кошлифовальных станках общего назначения. Круги с угловым профилем лепестков используют для обработки на торцокруглошлифовальных
станках.
Круги (см. рис.20, б) состоят из алюминиевой ступицы 3, двух
фланцев 2 , стягивающих болтов 4 и набора лепестков / . Предвари тельную фиксацию и крепление лепестков осуществляют с помощью
43
а) |
б) |
в) |
Рис. 21 . ЛКП с пластмассовой |
(О) и с пластмассово-металлической |
|
стушщей (б , в ) |
|
|
гов с пластмассово-металлической ступицей (рис.21, б, в). Круги
состоят из пластмассового обода 2 , |
скрепляющего в монолитный блок |
лепестки 3, и стального диска |
/ , используемого многократно |
(рис.21, б). При изготовлении таких кругов в несколько раз снижа ется расход пластмасс и уменьшаются трудозатраты.
В металлургическом производстве для обработки листового проката требуются лепестковые круги большой высоты. Круги высотой до
Рис. 22 . Лепестковые круги для набора кругов большой высоты фирмы ''Мнунесота' (США)
Рис. 2 3 . Круги большой вы соты, составленные из дер жателей - полуступнц
45
4 . КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЛЕПЕСТКОВЫМИ КРУГАМИ
Ш ероховатость поверхность при полировании ЛКП и ЛКТ. Рассмотрим
результаты однофакторных экспериментов, в которых исследовалось влияние технологических факторов на параметры Ra и Sm поверхности
образцов из стали 45 (HRC^ 52 ...54) и алюминиевого сплава АЛ4. В
этих экспериментах для исключения влияния исходной поверхности об работка образцов проводилась до получения установившейся шерохова тости. Исследовались схемы внутреннего полирования ЛКП диаметром 60 мм, плоского полирования ЛКП диаметром 300 мм, наружного круг лого полирования ЛКП диаметром 600 мм, плоского и наружного круг лого полирования ЛКТ диаметром 300 мм.
При обработке ЛКП по всем исследованиям схемам увеличение де формации круга в радиальном направлении приводит к увеличению вы
соты и ш ага микронеровностей (рис.25). При изменении 6 в диапазо не, не выходящем за критические значения, темпы роста Ra заметно отстают от темпов роста 8. Так, например, увеличение 8 при наруж ном круглом полировании стали 45 в 2,5 раза (от 0,75 до 1,75 мм) приводит к росту Ra только в 1,5 раза (от 0,35 до 0,54 мкм). Объясняется это тем, что происходящее при этом увеличение радиаль
ной составляющей Р силы резания не сопровождается пропорциональ-
У
ным ростом нагрузки на контактные зерна, что является результатом увеличения количества контактных лепестков и длины их рабочих участков, увеличения количества контактных зерен на единице поверхности рабочих участков под влиянием возрастающего значе
ния Р .
У
При обработке с 8, превышающими критические значения, темпы роста Ra и 5 ^ увеличиваются (см. рис.25). Уровень критических де
формаций при обработке алюминиевого сплава АЛ4 ниже, чем при обра ботке стали 45.
Более высокий уровень Ra при обработке сплава АЛ4 объясняется не только снижением твердости металла, облегчающим внедрение зерен в металл, но и свойственным обработке ЛКП ударным повреждением об рабатываемой поверхность зернами, расположенными на кромках ле пестков. На рис.26 приведены результаты эксперимента, в котором обрабатывались неподвижные плоские образцы из стали 45 (HRC^
47
Рис. |
2 5 . |
Зависимость параметров |
шероховатости |
Ra и |
|
от деформа |
||||
ции круга при внутреннем ( а ) . плоском (б) и |
наружном |
круглом (в) |
||||||||
полировании |
ЛКП |
зернистостью |
М АЗ |
заготовок |
из |
стали |
45 |
(HRC^ |
||
5 2 . . . 5 4 ) |
( / ) |
и |
сплава АЛ4, ( 2 ) . Д ля |
сплава |
АЛ4 |
приведены |
значения |
|||
только |
параметра |
Ra |
|
|
|
|
|
|
5 2 .. .54) и сплава АЛ4 ЛКП диаметром 300 мм на станке 3171. При по лировании образцов из исследуемых материалов было замечено, что
высота микронеровностей в зоне ударов выше, чем на остальном
участке зоны контакта. При обработке образцов из сплава АЛ4 эта разница больше, чем при обработке образцов из стали 45. С целью сравнения эти ж е образцы обрабатывались при движении стола станка, остальные условия эксперимента оставались прежними. После обработ
ки поверхность |
образцов из стали 45 имела параметр |
шероховатости |
Ra = 0,58 мкм, |
а поверхность образцов из сплава АЛ4 |
- 0 ,9 6 мкм. |
Сравнение этих данных с данными, приведенными на рис. 26, показало, что при обработке образцов из сплава АЛ4 влияние ударного повреж
дения на шероховатость поверхности выражено гораздо сильнее, чем при обработке образцов из стали 45.
Установлено, что повреждения поверхности за счет ударов могут быть уменьшены, если лепестки разворачивать под уголом ф к плос
48
кости, проходящей через ось круга. Испытания ЛКП с наклонными ле пестками и для сравнения с обычным расположением лепестков при на ружном круглом полировании стали 45 (HRC^ 52 ...54) ЛКП диаметром
600 мм, зернистостью 14А4 дали следующие результаты: |
при |
ф * 0 |
R& я 0,29 мкм; при ф = 22,5° Ra = 0,23 мкм; при ф - |
45° |
Ra = |
= 0,17 мкм. При полировании образцов из сплава АЛ4 были получены следующие результаты: при ф = 0 Ra = 0,78 мкм; при ф - 22,5° Ra = = 0,58 мкм; при ф = 45 Ra = 0,51 мкм.
Эксперименты по исследованию влияния условий обработки на пара метры шероховатости поверхности при плоском полировании ЛКТ произ-
Рнс. |
2 6 . |
Изменение параметра |
шероховатости |
Ra в |
зоне обработки |
ЛКП |
|||||||||||
при |
полировании |
неподвижных |
образцов |
из |
стали |
45 |
(HRC^ |
5 2 . . . 54) |
|||||||||
( / ) |
и |
сплава |
АЛ4 |
(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
|
27 . |
Зависимость |
параметров |
шероховатости |
поверхности |
Ra и |
S |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/71 |
от деформации круга при плоском |
(а) |
и |
наружном |
круглом |
(б) |
полиро |
|||||||||||
вании |
|
ЛКТ |
|
зернистостью 14А8 |
заготовок |
из |
стали |
45 |
(HRC |
5 2 . . . 5 4 ) |
|||||||
( / ) |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
АЛ4 |
( 2 ) . |
Дли |
сплава |
АЛ4 приведены |
значения |
только |
парамет |
||||||||||
ра R a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49
водились с охлаждением 5 % -ным раствором эмульсала, при наружном круглом полировании ЛКТ - без охлаждения.
Зависимости Ra = /(6 ), представленные на рис.27, при плоском и наружном круглом полировании Л КТ имеют точку перегиба. Объясняется это следующим. С увеличением 5 возрастают радиальная составляющ ая Р , температура в зоне обработки и увеличивается количество кон
тактных зерен |
в связи |
с ростом |
Р . |
Очевидно, |
при увеличении |
8 до |
||||
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
критических значений |
рост |
опереж ает |
рост |
(под |
влиянием |
теп |
||||
лообразования, |
обеспечивающего |
большую |
подвижность |
зерен в |
связке) |
|||||
и нагрузка на |
зерно сниж ается, |
что |
приводит |
к уменьшению |
высоты |
микронеровностей. При деформациях ЛКТ, превышающих критические
значения, в связи с изреживанием режущ его рельеф а рабочих участков
лепестков, обусловленным их повышенным износом, нагрузка на зерна возрастает, что приводит к увеличению высоты микронеровностей.
Характер влияния |
скорости ЛКП на высоту микронеровностей зави |
||
сит от свойств обрабатываемого металла |
(рис.28). При обработке |
||
стали 45 (HRC^ 5 2 |
...5 4 ) с ростом |
до |
критических значений Ra |
уменьшается, а при обработке сплава АЛ4 - возрастает во всем исследованном диапазоне 5. Рассматриваемые зависимости были полу чены при полировании ЛКП первой степени эластичности. Отдельные эксперименты показали, что при использовании менее эластичных ЛКП (с большим коэффициентом заполнения -и соответственно с лепестками меньшей длины) шероховатость поверхности стальных образцов снижа ется при изменении ^ в более широком диапазоне, а при полировании
образцов из сплава АЛ4 влияние о на Ra уменьшается или практичес
ки прекращ ается. Это в первую очередь обусловлено уменьшением доли
центробежной составляющей в общем балансе Р . обеспечивающим
У
уменьшение толщины срезов при увеличении р .
По этим ж е причинам смещению критических значений в сторону
больших значений способствует увеличение жесткости лепестков, на
пример, за счет пропитки эпоксидной композицией со стороны ткане
вого основания. Не было достигнуто критических значений скорости круга при ее повышении до 50 м /с при полировании ЛКП с лепестками,
развернутыми на угол 60 . В этом случае наряду с |
увеличением ж ест |
кости лепестков в тангенциальном направлении |
этому способствует |
50