3. Основные схемы шлифования

Д етали современных машин представляют собой сочетание плоских и круговых цилиндрических, конических наружных и внутренних поверхностей. Другие поверхности встречаются реже. В соответствии с формами деталей машин наиболее распространены схемы шлифования, приведенные на рис, VI.120.

Для всех технологических способов шлифовальной обработки главным движением резания v_к (в м/с) является вращение круга.

При плоском шлифовании возвратно-поступательное перемещение заготовки является продольной подачей s_пр (в м/мин) (рис. VI.120, a). Для обработки поверхности на всю ширину b заготовка или круг должны перемещаться с поперечной подачей s_п (в мм/дв. ход.). Это движение происходит прерывисто (периодически) при крайних положениях заготовки в конце продольного хода. Периодически производится и подача s_в (в мм) на глубину резания, которая осуществляется также в крайних положениях заготовки, но в конце поперечного хода.

При круглом шлифовании (рис. VI.120, б) продольная подача происходит за счет возвратно-поступательного движения заготовки. Подача s_пр (в мм/об, заг.) соответствует осевому перемещению заготовки за один ее оборот. Вращение заготовки является круговой подачей s_кр (в м/мин):

где п_заг— частота вращения заготовки, об/мин; D_заг — диаметр заготовки, мм.

Подачу s_п [в мм/дв. ход (мм/ход)] на глубину резания для приведенной схемы обработки производят при крайних положениях заготовки. Движения, осуществляемые при внутреннем шлифовании, показаны на рис. VI.120, в.

Современные шлифовальные станки обеспечивают все движения, указанные на схемах, и позволяют в необходимых пределах изменять скорости резания и подачи.

4. Абразивные инструменты

Абразивные инструменты различают по геометрической форме и размерам, роду и сорту абразивного материала, зернистости или размерам абразивных зерен, связке или виду связующего вещества, твердости, структуре или строению круга.

Форма поперечных сечений шлифовальных кругов и их размеры регламентированы ГОСТ 2424—75, который предусматривает 22 профиля и несколько сотен типоразмеров.

Зерна абразивных инструментов представляют собой искусственные или естественные минералы и кристаллы. Из естественных минералов применяют алмаз, кварц, корунд, наждак, кремень, гранат. К искусственным минералам относятся электрокорунд нормальный (Э), электрокорунд белый (ЭБ), монокорунд (М), карбид кремния зеленый (КЗ) и черный (КЧ), карбид бора, борсиликокарбид, электрокорунд хромистый (ЭХ), электрокорунд титанистый (ЭТ).

Абразивные материалы отличаются высокой твердостью. Для определения твердости наиболее распространен метод царапания острием одного тола по поверхности другого. Твердость определяют по минералогической шкале.

Зерна абразивного материала разделяют по крупности на группы и номера. Основной характеристикой номера зернистости является количество и крупность основной фракции. Номер зернистости связан с размерами зерен (в мкм) основной фракции. При изготовлении инструмента зерна скрепляют друг с другом цементирующим веществом — связками. Наиболее широко применяют инструменты, изготовленные на керамической, бакелитовой или вулканитовой связках.

Керамическую связку приготовляют из глины, полевого шпата, кварца и других веществ путем их тонкого измельчения и смешивания в определенных пропорциях. Бакелитовая связка состоит в основном из искусственной смолы — бакелита. Вулканитовая связка представляет собой искусственный каучук, подвергнутый вулканизации для превращения его в прочный, твердый эбонит.

Под твердостью абразивного инструмента понимают способность связки сопротивляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности инструмента под действием внешних сил. По степени твердости инструменты подразделяют на семь групп и шестнадцать степеней твердости. Структура абразивного инструмента характеризует его внутреннее строение, т. е. соотношение между объемным содержанием абразивных зерен, связки и пор в единице объема инструмента.

Для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов успешно применяют алмазные круги. Алмазный круг состоит из корпуса и алмазоносного слоя. Корпус изготовляют из алюминия, пластмасс или стали. Толщина алмазоносного слоя у большинства кругов составляет 1,5—3,0 мм.

На шлифовальных кругах наносят условные обозначения, называемые маркировкой. Маркировка необходима для правильного выбора инструмента при проведении конкретной работы. Условные обозначения располагают в определенной последовательности: абразивный материал и его марка, номер зернистости, степень твердости, номер структуры, вид связки. Например, условные обозначения сокращенной маркировки 44А40С26К5 расшифровывают следующим образом: монокорунд 44А, зернистость 40, твердость С2, структура 6, связка керамическая разновидности К5. Используют также более полную маркировку кругов.