Инструментальное оснащение технологических процессов металлообрабо.

Окончание табл 8 . 3 4

Таблица 8 . 3 5

Поправочные коэффициенты на скорость резания и величину подачи при зубодолблении

Зубошевингование. Припуск на толщину зуба под шевингование выбирается в зависимости от модуля (табл. 8.38).

Режимы резания при шевинговании характеризуются скоростью резания V (скорость бокового скольжения зубьев шевера относительно зубьев обрабатываемого колеса, м/мин), продольной

201

подачей SП, (величина перемещения обрабатываемого колеса за один его оборот, мм/об) и радиальной Sр подачей (перемещение шевера в радиальном направлении за один его ход вдоль обрабатываемого колеса, мм/дв. ход) и числом ходов n без радиальной подачи (табл. 8.39).

Таблица 8 . 3 6

Скорость резания мелкомодульными зуборезными долбяками

Таблица 8 . 3 7

Величина перебега долбяка

Длина обрабатываемой поверхности l, мм

Скорость резания при шевинговании с величиной межосевого угла шевера и колеса, равного 15°, определяется по формуле:

– для прямозубых колес

V = Vosin 15°,

– для косозубых колес

V = Vo sin 15°/cos β ,

где Vo − окружная скорость шевера, м/мин; β − угол наклона зубьев обрабатываемого колеса.

Основное время Т м(мин) при шевинговании определяется по формуле

202

где L− длина рабочего хода шевера; Sп− продольная подача; n − частота вращения шевера; К = 1,37∆/Sр + 2 − число ходов; Sр − радиальная подача; ∆ − припуск на толщину зуба.

Таблица 8 . 3 8

Припуск под шевингование на толщину зуба

Таблица 8 . 3 9

Режимы резания при шевинговании

Зубострогание. Наибольшее распространение в машиностроении получил метод нарезания прямозубых конических зубчатых колес двумя резцами на зубострогальных станках по методу обкатывания.

203

Режим резания при обработке прямозубых конических зубчатых колес зависит от обрабатываемого материала, модуля нарезаемых колес, ширины зубчатого венца.

Скорость резания V (м/мин) при нарезании зубьев на зубострогальных станках определяется как

V = Lpx n ,

1000

где Lрх − длина рабочего хода резца, Lрх = b + (6…9), мм; n − частота движения, дв.ход/мин; b − ширина зубчатого венца.

Подача Sв (время обработки одного зуба, с) (табл. 8.40) выбирается в зависимости от модуля, вида обработки, обрабатываемого материала.

В табл. 8.40 приведены режимы резания при обработке сталь-

Поправочные коэффициенты на скорость резания и подачу (время обработки одного зуба) приведены в табл. 8.41.

204

Таблица 8 . 4 1

Поправочные коэффициенты на скорость резания и величину подачи (время) при зубострогании

Поправочный коэффициент на стойкость T (мин) в зависимости от инструментального материала составляет:

– для быстрорежущей стали нормальной теплостойкости

KvT = 1,0 ;

– для быстрорежущей стали повышенной теплостойкости

KvT = 1,2 .

Поправочные коэффициенты на основное время обработки одного зуба Kvo в зависимости от фактической стойкости ТФ ин-

струмента приведены ниже:

Нормы стойкости T зубострогальных резцов между двумя переточками в зависимости от исполнения приведены в табл. 8.42.

205

ГЛАВА 9. АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА

Абразивная обработка − наиболее производительный способ формообразования при механической обработке материалов на операциях шлифования, доводки, заточки, полирования, притирки и т.д., обеспечивающий понижение шероховатости обрабатываемых поверхностей. Это единственный способ обработки современных инструментальных материалов (твердых сплавов, режущей керамики и сверхтвердых материалов).

В качестве режущих инструментов при абразивной обработке используются абразивные инструменты, режущая часть которых состоит из абразивных материалов.

Различают инструменты на жесткой основе (круги, головки, сегменты, бруски), на гибкой основе (эластичные круги, ленты, шкурки), пасты и абразивные зерна.

Выбор абразивного инструмента для различных операций металлообработки осуществляется соответственно следующему пошаговому подходу:

1.Выбор абразивного материала.

2.Выбор схемы обработки деталей абразивными инструмен-

тами.

3.Выбор формы и размеров абразивных инструментов.

4.Выбор характеристики абразивных инструментов.

5.Рекомендации по выбору режимов резания при абразивной обработке.

Рассмотрим каждый шаг подробнее.

9.1. Выбор абразивного материала

Абразивные материалы разделяются на природные (алмаз, корунд, наждак, гранат, кремень и др.) и искусственные (электрокорунд, карбид кремния, нитрид бора, карбид бора и др.).

Природные абразивные материалы. Природный алмаз (А) со-

стоит из чистого углерода с большим количеством примесей. В промышленных целях используют технический алмаз. Отличается высокой твердостью, теплопроводностью, высоким модулем упругости, малыми коэффициентами линейного и объемного расширения, малой склонностью к адгезии с металлами, кроме железа и его сплавов. Вместе с тем он хрупок, обладает анизотропией

207

(прочность кристалла в различных направлениях изменяется в 500 раз). При нагревании свыше 700…800° С переходит в графит. Используется преимущественно в кругах и пастах.

Корунд состоит из α -модификации Al2О3. Применяется преимущественно для обработки металла и стекла свободными зернами, реже в производстве кругов и брусков.

Наждак содержит корунд (10…30 %), магнетит, кварц. Область применения та же, что и у корунда.

Гранат представляет собой группу минералов, из которых в качестве абразивов используются альмандин и пироп. Применяется в виде шлифпорошков и шлифзерна при изготовлении шлифовальной шкурки для обработки древесины, кожи, пластмасс; микропорошков для полировки стекла.

Кремень содержит не менее 92 % SiO2, не более 2 % СаО и 4 % глинистых минералов. Применяется для изготовления шлифовальной шкурки и в виде свободных зерен при обработке древесины.

Искусственные материалы. Электрокорунд нормальный содержит 93…95 % корунда, отличается высокой прочностью, вязкостью. Применяется при изготовлении всех видов абразивного инструмента, для обработки металлов.

Электрокорунд белый состоит на 98…99 % из корунда и примесей. Применяется для изготовления абразивного инструмента, шлифовальной шкурки, в виде микропорошков при обработке свободными зернами.

Электрокорунд хромотитанистый, хромистый или титанистый представляет собой электрокорунд, легированный хромом или титаном. Применяется для изготовления всех видов абразивного инструмента, обеспечивает значительное повышение производительности при обработке конструкционных и углеродистых сталей по сравнению с электрокорундом.

Электрокорунд циркониевый состоит из корунда и окиси циркония. Используется для изготовления обдирочных кругов.

Монокорунд обладает высокими механическими и режущими свойствами. Применяется при изготовлении всех видов абразивного инструмента для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов.

Сферокорунд состоит на 99 % из Al2O3. Имеет вид полых сфер. Применяется при изготовлении шлифовальных кругов для

208

обработки мягких, вязких материалов, цветных металлов, кожи, резины, пластмасс.

Состав формокорунда включает 80…87 % Al 2O3, до 1,5 % Fe2O3 и остальное составляют примеси. Зерно корунда цилиндрической (С) диаметром 1,2…2,8 мм или призматической (Р) формы шириной 1,2…2,8 мм и длиной 3,8…8 мм. Материал применяется при производстве абразивного инструмента для тяжелых обдирочных работ.

Карбид бора состоит на 84…93 % из кристаллического карбида бора (В4С) и примесей. Отличается высокой хрупкостью, выпускается в виде шлифматериалов для обработки свободными зернами твердосплавного инструмента.

Карбид кремния состоит из α-модификации SiC. Выпускается в виде зеленого и черного карбидов. Применяется при изготовлении всех видов абразивного инструмента.

Алмаз синтетический (АС) получают из графита при воздействии на него высоким давлением и температурой. По физическим свойствам он идентичен природному и не уступает ему по абразивной способности. Применяется для изготовления всех видов абразивного инструмента.

Поликристаллические синтетические алмазы (АР) получают при тех же условиях, что и синтетический алмазный порошок. Синтез алмазного порошка, его спекание в блоки плотностью 3,2…3,45 г/см3 позволяют получать сцементированную массу, отличную от монокристаллов, не имеющую дефектов кристаллической решетки и микротрещин.

Кубический нитрид бора (СBN) – синтетический материал, отличающийся высокой твердостью, теплостойкостью, высоким модулем упругости, низким коэффициентом линейного расширения, химической устойчивостью к кислотам, щелочам, инертностью к железу. Из него изготавливают все виды абразивного инструмента.

Основные физико-механические свойства и области применения природных и искусственных абразивных материалов приведены в табл. 9.1.

Марки абразивных материалов российского производства обозначают в соответствии со стандартами ГОСТ 21445-84, ГОСТ 23505-88, ГОСТ 14706-85, а зарубежного производства согласно

ISO 525, DIN 69100 и других стандартов (табл.9.2 и 9.3).

209

210