2381
.pdf
|
СибАДИ |
Таблица 5.1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
Условия абразивной обработки |
|
|
|
|
|||
Группа |
Наименование |
|
Марка |
Сос- |
Микротвер– |
Относи– |
Обрабатываемые материалы |
Вид |
||||
|
|
материала |
|
|
тав |
дость по |
тельная |
|
|
|
|
обработки |
|
|
|
|
|
|
Виккерсу Н |
абразив– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способ– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
7 |
|
8 |
|
|
Алмаз |
|
АСМ АМ |
С |
8600–10 060 |
1,0 |
Твердые |
|
|
сплавы, |
Доводка, |
|
|
синтетический |
и |
|
|
|
|
минералокерамика и |
другие |
притирка |
||
|
|
природный: |
|
|
|
|
|
твердые |
и |
сверхтвердые |
|
|
|
|
нормальной |
|
|
|
|
|
материалы |
|
свободным |
|
|
|
|
абразивной |
|
|
|
|
|
абразивом |
|
|
|
|
|
|
способности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сверх- |
повышенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АСН и АН |
С |
8600–10 060 |
- |
Твердые |
|
|
сплавы, |
Шлифова– |
|||
твердые |
абразивной |
|
|
|
|
|
минералокерамика и |
другие |
ние, |
|||
|
|
способности |
|
|
|
|
|
твердые |
и |
сверхтвердые |
суперфини |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
материалы |
|
свободным |
ширование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
абразивом |
|
стальные детали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
закрепленным абразивом |
|
|||
|
|
Эльбор |
|
Л |
BN |
8425–10 000 |
0,52–0,64 |
Закрепленные стали, цветные |
Шлифова– |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
металлы и их сплавы, когда |
ние |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
твердыми |
|
абразивами не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
достигаются |
требуемые |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
производительность |
и |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
шероховатость поверхности |
|
61
Окончание табл. 5.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Электрокорунд: |
|
98–99 % |
2360– |
0,14–0,6 |
Стали конструкционные и |
Шлифова– |
Сверх- |
белый |
ЭБ, Э9, |
Al2 O3 |
2400 |
|
легированные |
ние |
твердые |
нормальный |
Э9а,Э8 |
|
|
|
|
|
|
Э, Э4, |
98–99% |
2000– |
0,1–0,2 |
То же |
Шлифова– |
|
|
|
Э3, Э2 |
Al2 O3 |
2200 |
|
|
ние |
|
Карбид бора |
- |
85-94 % BrC |
3350– |
0,5–0,6 |
Твердые сплавы, |
Шлифова– |
|
|
|
|
4300 |
|
закаленные стили |
ние, |
|
|
|
|
|
|
|
суперфини– |
Твердые |
|
|
|
|
|
|
ширование |
Карбид кремния: |
|
|
2900– |
0,25–0,45 |
Стали, чугуны и цветные |
Шлифова– |
|
|
зеленый |
К36 |
97–98 % SiC |
3500 |
|
металлы |
ние |
|
черный |
КЧ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электрокорунд |
ЭТ |
– |
– |
– |
То же |
Шлифова– |
Мягкие |
титанистый |
|
|
|
|
|
ние |
|
Окись: |
|
|
|
|
|
|
|
хрома |
ОХ |
Cr2 O3 |
– |
– |
Стали, цветные металлы и |
Доводка, |
|
|
|
|
|
|
неметаллы |
притирка |
|
алюминия |
ГЛ |
Al2 O3 |
– |
– |
Стали чугуны |
|
|
(глинозем) |
|
|
|
|
|
|
|
железа (крокус) |
ОЖ |
Fe2 O3 |
– |
– |
Керамические материалы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Известь |
ИЗ |
CaCO3 |
– |
– |
Различные материалы |
Доводка, |
|
(венская) |
СибАДИ |
притирка |
62
Втабл. 5.1 укрупнено даны материалы, применяемые как при доводке, так и на предшествующих видах обработки.
Всоответствии с ГОСТ 3647–80 различают четыре группы шлифовальных материалов: шлифзерно (2000–160 мкм), шлифпорошки (125–40 мкм), микрошлифпорошки (63–14 мкм), тонкие микрошлифпорошки (10–3 мкм).
Промышленностью выпускается ряд абразивных и алмазных |
||
СибАДИ |
||
материалов в смеси со связующими материалами в виде паст. |
В |
|
табл. 5.1 пр ведены составы паст на основе абразивных и алмазных |
||
матер алов, которые могут быть рекомендованы для разных видов |
||
обработки сходя |
з параметров шероховатости обрабатываемых |
|
поверхностей деталей. Указаны пасты на основе абразивного, алмазно- |
||
го, эльборного зерна |
пасты ГОИ разной зернистости. |
|
Пасты отл чаются нормальным (Н) и повышенным (П) содержан ем зерна. Применение паст разного по группам зерна класс ф ц ровано по величине снимаемого припуска в процессе обработки детали.
Указанные в та л. 5.1 составы паст соответствуют составам на основе алмазов, эль ора и ГОИ.
Для одной группы материалов в виде паст и суспензий, применяемых при доводке, предусмотрена подготовка смеси зерна со связывающими составами на предприятии – пользователе этими пастами и суспензиями. Состав и их характеристики приведены в табл. 5.2. Здесь указаны марки абразивов и алмазов, их зернистость и компоненты связывающих составов. В зависимости от вязкости связывающих составов даны сведения о возможности подачи суспензии или пасты: с непрерывной или периодической подачей. Данные табл. 5.3 позволяют выбрать составы паст и суспензий для предварительной, получистовой и окончательной доводки деталей из разных конструкционных материалов.
Материалы притиров. Материалы притиров выбирают по обрабатываемости материала детали параметрам шероховатости деталей. В качестве материала притиров применяют чугун, сталь, латунь, медь, стекло, текстолит и другие материалы. Эти материалы должны отвечать следующим требованиям: материал притира должен быть меньше твердости материала детали, большему снимаемому припуску должен соответствовать материал притира с большей твердостью, абразивные зерна должны удовлетворительно шаржироваться в конструкционный материал притира.
63
|
СибАДИЭльборная ЛМ 10; ЛМ 7; ЛМ 5 3 6 |
Таблица 5.2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Группа паст |
Паста |
Обозначен е |
Содержание, % |
Припуск на |
Вид обработки |
||||||
|
|
|
абраз вного материала |
|
|
|
|
сторону, мм |
|
|
|
|
|
|
зерн стость |
Нор– |
|
|
Повы– |
|
|
|
|
|
|
|
|
мальное |
|
|
шенное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
Алмазная |
АМ 60/40, АСМ 60/40 |
10 |
|
|
20 |
|
Предварительная |
с |
|
|
|
|
АМ 40/28, АСМ 40/28 |
|
|
|
|
|
достижением |
параметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шероховатости поверхности |
|
|
Грубая |
|
Эльборная |
ЛМ 40; ЛМ 28 |
7 |
|
|
14 |
0,02–0,08 |
|||
|
|
|
|
|
Ra = 0,16–0,63 мкм |
|
|||||
|
|
Унифициро- |
ЭХМ 40; ЭМ 40; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ванная |
ЭХМ28; ЭМ28; |
30 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ЭХМ 20; ЭМ 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алмазная |
АМ 28/20; АСН 28/20; |
7 |
|
|
14 |
|
Получистовая с ДОС– |
|
|
|
|
|
АМ 20/14; АСМ 20/14; |
|
|
|
|
|
тижением параметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
АМ 14/10; АСН 14/10 |
5 |
|
|
10 |
|
шероховатости поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rа = 0,8–0,16 мкм |
|
|
||
Средняя |
Эльборная |
ЛМ 20 ЛМ 14 |
|
|
|
|
0,008–0,02 |
|
|
||
Унифициро- |
ЭХМ 14; ЭМ 14 |
23 |
|
|
|
|
|||||
|
|
ванная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭХМ 10; ЭМ 10 |
22 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ГОИ |
Окись хрома 20, 25, 35, |
84-88 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
40, 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алмазная |
АМ 10/7; АСН 10/7; АМ |
3 |
|
|
6 |
0,003–0,006 |
Чистовая с достижением |
|
|
|
|
|
7/5; АСН 7/5 |
|
|
|
|
|
параметра шероховатости |
|
|
Мелкая |
|
АМ 5/3; АСН 5/3 |
2 |
|
|
4 |
|
Rа = 0,04–0,08 мкм |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64
|
СибАДИ |
Окончание табл.5.2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
4 |
|
|
5 |
6 |
|
|
7 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Унифициро- |
|
ЭХМ 7; ЭМ |
|
|
21 |
0,003–0,006 |
Чистовая с достижением |
|||||||
|
Мелкая |
ванная |
|
|
|
|
|
20 |
|
параметра шероховатости |
|
|||||
|
ЭХМ 5; ЭМ 7 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rа = 0,04–0,08 мкм |
|
|
|||
|
|
ГОИ |
15, 10 |
|
|
|
74–78 |
|
|
|
||||||
|
Тонкая |
Алмазная |
|
АМ 3/2; АСН 3/2 |
2 |
|
|
4 |
0,001–0,002 |
Окончательная с |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
достижением параметра |
|
|||
|
|
|
|
|
АМ 2/1; АСН 2/1; АМ |
1 |
|
|
2 |
|
шероховатости поверхности |
|
||||
|
|
|
|
|
1/0; АСН 1/0 |
|
|
|
|
|
Rа = 0,04–0,08 мкм |
|
|
|||
|
|
Эльборная |
|
ЛМЗ |
|
2 |
|
|
4 |
|
Rz = 0,025–0,1 мкм |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛМ 1 |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Унифициро- |
|
ЭХМ 3; ЭМ 3 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ванная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭХМ 1; ЭМ 1 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ГОИ |
7,4, 1 |
|
69–74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Абразив |
|
Зерни- |
|
Содер- |
Компоненты |
|
Содержание |
Метод притирки |
Назначение до– |
||||||
|
|
|
стость |
|
жание |
|
|
|
компонентов, |
|
|
водки (притирки) |
|
|||
|
|
|
|
|
абразива, |
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
5 |
6 |
|
|
7 |
|
|
|
|
Карбид кремния (КЗ), |
М20-М40 |
|
5–10 |
Керосин |
|
|
|
40–50 |
непрерывной |
Предварительная |
|
||||
|
электрокорунд (Э, ЭБ |
|
|
|
Масло веретенное |
|
|
24–50 |
подачей суспензии |
стальных деталей |
|
|||||
|
или ЭХ) |
|
|
|
|
Стеарин |
|
|
|
3–10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65
СибАДИ |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 5.3 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
Электрокорунд (Э, |
М20–М40 |
30–40 |
Масло веретенное |
33–40 |
Пастами (с намазкой) |
Предварительная |
|
|
ЭБ или ЭХ) |
|
|
Масло вазелиновое |
40–60 |
или с периодической |
деталей из мягких |
|
|
|
|
|
Стеар н |
10–20 |
подачей суспензии |
сталей, цветных |
|
|
|
|
|
|
|
|
металлов и сплавов |
|
|
Карбид кремния (КЗ) |
М10–М14 |
25–30 |
Н тр т натрия |
1–2 |
С непрерывной |
Предварительная и |
|
|
|
|
|
Вода |
Остальное |
подачей суспензии |
получистовая, |
|
|
|
|
|
|
|
|
деталей из зака- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ленных сталей |
|
|
Электрокорунд (ЭБ) |
М5–М10 |
25–30 |
Нитрит натрия |
1–2 |
С непрерывной |
Получистовая |
|
|
|
|
|
Вода |
Остальное |
подачей суспензии |
стальных деталей, |
|
|
|
|
|
|
|
|
полупровод- |
|
|
|
|
|
|
|
|
никовых |
|
|
|
|
|
|
|
|
материалов, кварца |
|
|
Электрокорунд (ЭБ |
МЗ–М5 |
10–15 |
Керосин |
70–80 |
Пастами (с намазкой) и |
Окончательная |
|
|
или ЭТ) или |
|
|
Масло вазелиновое |
5–10 |
с периодической |
стальных деталей, |
|
|
глинозем |
|
|
Стеарин |
10–20 |
подачей суспензии |
полупровод– |
|
|
|
|
|
Кислота олеиновая |
3–5 |
|
никовых мате– |
|
|
|
|
|
|
|
|
риалов, кварца |
|
|
Глинозем прокален- |
М1–МЗ |
10–15 |
Керосин |
70 –80 |
Пастами (с намазкой) |
Окончательная |
|
|
ный при 1000 – |
|
|
Масло вазелиновое |
5-10 |
с периодической |
деталей из мягкой |
|
|
1200°С, окись хрома |
|
|
Стеарин |
10 – 20 |
подачей суспензии |
стали, цветных |
|
|
или крокус |
|
|
Парафин |
3–5 |
|
металлов и сплавов |
|
66
СибАДИ |
Окончание табл. 5.3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
7 |
|
Карбид кремния (КЗ), |
М10–М28 |
5–10 |
Керос н |
50–60 |
С непрерывной |
Предварительная и |
|
||
электрокорунд белый |
|
|
Масло вазелиновое |
15–20 |
подачей суспензии |
получистовая, зака– |
|
||
(ЭБ), монокорунд |
|
|
Стеар н |
10–20 |
|
ленных стальных |
|
||
(МОНО) |
|
|
|
|
|
деталей |
|
|
|
Электрокорунд бе- |
М1–М5 |
5 |
Стеар н |
3 |
Пастами (с намазкой) и |
Окончательная, де– |
|
||
лый (ЭБ) |
|
|
Ол вковое масло |
92 |
с периодической по- |
талей из сталей, |
|
||
|
|
|
|
|
дачей суспензии |
цветных металлов и |
|
||
|
|
|
|
|
|
сплавов |
|
|
|
Алмазы |
М28/14– |
0,6–2,0 |
Стеарин, парафин |
88 |
С непрерывной |
Предварительная, |
|
||
синтетические |
М14/10 |
|
Воск пчелиный |
2,4 – 15 |
(капельной) подачей |
деталей из трудно- |
|
||
Эльбор |
М28–М14 |
|
Масло Керосин |
Остальное |
суспензии |
обрабатываемых |
|
||
|
|
|
|
|
|
материалов (твер– |
|
||
|
|
|
|
|
|
дых сплавов, зака– |
|
||
|
|
|
|
|
|
ленных сталей) |
|
||
Алмазы |
М14/10 |
0,4–1,5 |
Стеарин ,парафин |
88 |
С непрерывной |
Предварительная, |
|
||
синтетические |
М10/7 |
|
Воск пчелиный |
2,4 – 15 |
(капельной) подачей |
деталей из твердых |
|
||
Эльбор |
М14–М10 |
|
Растительное масло |
Остальное |
суспензии, с |
сплавов, |
|
|
|
|
|
|
Керосин |
|
периодической |
закаленных сталей, |
|
||
|
|
|
|
|
подачей суспензии |
металлов, керамики |
|
||
Алмазы |
М10/7– |
0,2–1,0 |
Парафин |
1 |
непрерывной |
Получистовая |
|
||
синтетические |
М5-3 |
|
Веретенное масло |
Остальное |
(капельной) подачей |
(окончательная, де– |
|
||
Эльбор |
|
|
|
|
суспензии, с |
талей из твердых |
|
||
|
|
|
|
|
периодической |
сплавов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
подачей суспензии |
закаленных сталей, |
|
||
|
|
|
|
|
|
металлов, керамики |
|
67
В табл. 5.4 приведены сведения по выбору материала притира для доводки деталей из сталей и сплавов с высокой твердостью.
Требования формы, особенности конструкции притиров и доводочных валков определяются особенностями обрабатываемых деталей.
|
Задания и порядок выполнения работы |
|
||
СибАДИ |
||||
Экспер ментально |
исследовательская |
часть |
работы |
|
выполняется |
на экспериментальном стенде |
(см. рис. 4.4). |
||
Экспер менты |
выполняют |
на образцах из |
закаленных |
сталей |
твердостью НRС 58–60. |
|
|
|
Задан е 1.Определение влияния состава суспензии на удельный съем матер ала пр пуска. Выполнение этого задания предусмотрено с применен ем суспензий трех составов при разных скоростях ведущего валка. Программа ра от приведена в табл. 5.5.
Задан е 2. Определение влияния состава суспензии на шероховатость о ра атываемой поверхности. Работа этого задания включает установлен е влияния состава суспензии в процессе предварительной, получистовой и окончательной деталей. В соответствии с заданными параметрами шероховатости составы суспензий и размеры снимаемого припуска назначены в соответствии с табл. 5.2 и 5.3. Программа исследований приведена в табл. 5.4 и 5.6. При этом предусмотрено изменение скорости ведущего валка с соответствующим изменением скорости ведомого.
|
|
|
Условия исследований |
|
Таблица 5.4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Характер обработки |
|
Снимаемый |
|
Материал притира |
|
Ra, мкм |
||||||
|
|
|
|
припуск, мм |
|
|
|
|
|
|
|
||
Предварительная |
|
|
0,05–0,02 |
|
Сталь, чугун |
|
|
0,16–0,63 |
|||||
Получистовая чистовая |
|
|
0,02–0,01 |
|
Чугун, текстолит |
|
0,04–0,16 |
||||||
Окончательная |
|
|
0,01–0,003 |
|
Чугун, липа, береза |
|
0,02–0,08 |
||||||
|
|
Результаты исследований |
|
Таблица 5.5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Удельный съем металла, мм3/мин, |
|
|
||||||
Суспензия |
Характер обработки |
|
при скорости валка, м/мин |
|
Заключение |
||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
8 |
|
12 |
|
16 |
|
|
1 |
|
Предварительная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Предварительная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Предварительная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68
Таблица 5.6
Оценка шероховатости поверхностей
Суспензия Характер обработки Rа, мкм при скорости валка, Заключение м/мин
|
|
|
|
4 |
8 |
12 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Предварительная |
|
|
|
|
|||
|
2 |
Получистовая |
|
|
|
|
||
|
СибАДИ |
|
||||||
3 |
Окончательная |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
|||||
1. |
Режущ е |
нструменты для выполнения доводки и притирки |
||||||
|
деталей маш н пр |
оров. |
|
|
|
|
||
2. |
стемат з руйте о щие принципы выбора характеристик паст |
|||||||
|
и суспенз й для доводки деталей из различных материалов с разными |
|||||||
|
требован ями к качеству о ра отки. |
|
|
|
||||
3. |
Марка |
характеристики абразивных и алмазных материалов, |
||||||
|
применяемых для доводки и притирки. |
|
|
|
||||
4. |
Каковы характерные отличия абразивных материалов для |
|||||||
|
доводки |
притирки в соответствии с размерами снимаемого припуска |
||||||
|
обрабатываемых деталей? |
|
|
|
|
|||
5. |
Связующие |
материалы, |
применяемые |
при разных видах |
абразивной доводки.
6. Обоснование выбора материалов притиров, доводочных плит и валков при обработке деталей из разных материалов.
69
Лабораторная работа 6
УПРОЧНЕНИЕ МАТЕРИАЛА ДЕТАЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
Цель работы: закрепить основные положения и получить опыт практического решения задач поверхностного пластического деформирования материала деталей для повышения их эксплуатационных свойств.
Краткие сведения
1. Деформационное упрочнение
Упругая пласт ческая деформация металлов сплавов по мере увеличен я её степени сопровождается повышением сопротивления материала образца на пр мере схемы растяжения (рис. 6.1). Продолжение деформац на каждом этапе повышения её степени требует увеличения на определенную степень напряжения. Это явление называется деформац онным упрочнением. Последствием деформационного упрочнен я является повышение прочностных характеристик материала. Явление повышения этих характеристик называют наклепом.
Воспользуемся известным примером деформационного упрочнения при одноосном растяжении о разца наиболее простого объекта – монокристалла чистого металла [2]. Зависимость «нормальные (касательные) напряжения S(t) – истинное удлинение (сдвиг) е(q)» для монокристалла с гранецентрированной решеткой – приведена на рис. 6.1.
S(t) |
k |
|
c |
|
b |
|
a |
СибАДИ |
|
0 |
e(q) |
Рис. 6.1. График деформационного упрочнения монокристалла при одноосном растяжении
70