Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Процессы формообразования и САПР РИ.pdf
Скачиваний:
563
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
18.08 Mб
Скачать

311

На рис. 10.13 номера циклограмм соответствуют номерам контрольных оправок. При рассмотрении циклограмм определяют сечение с минимальной податливостью.

Содержание отчета. В отчете указать формулировку задания, цель работы, эскизы державки и контрольных оправок, схему измерений и запись результатов с необходимыми расчетами (табл. 10.5). На основании расчетных данных строят циклограммы податливости оправок в различных сечениях и в зависимости от зазоров в соединении. На циклограмме указать сечение с минимальной податливостью, в котором следует располагать вершину режущего элемента.

 

 

Таблица 10.5

 

 

 

 

Измеряемый или

 

Значение

по

 

параметра,

рассчитываемый параметр

 

пор.

 

мм

 

 

1

Фактический диаметр отверстия в державке, dФ

 

 

2

Фактический посадочный диаметр оправки № 4, d4

 

 

3

Показания индикаторов № 1 и № 2 для риски № 1, δ41 и δ42

 

 

4

Деформация оправки № 4 в направлении риски № 1, у41=δ42-δ41

 

 

5

Податливость, мкм/Н, оправки № 1 в направлении риски № 1

 

 

 

Π41=y41/1000

 

 

6

Зазор в цилиндрическом соединении для оправки № 4, Δ4 = dФ - d4

 

 

7...35

Параметры и расчеты, аналогичные п. 2–6, проводятся для рисок

 

 

 

№2...8

 

 

36…105

Параметры и расчеты, аналогичные п. 2-35, проводятся для оправок

 

 

 

№ 5 и 6

 

 

10.11 Вопросы для контроля

1.Какой зазор в цилиндрическом соединении инструментального блока обеспечивает минимальную податливость цилиндрической расточной оправки?

Варианты ответов: 1) 0,01мм; 2) 0,015мм;3) 0,02мм; 4) 0,025мм; 5) 0,03мм. 2.При каком вылете расточной оправки диаметром 40мм относительно

державки обеспечивается лучшая точность обработки отверстия?

Варианты ответов: 1) 80мм; 2) 100мм; 3) 120мм; 4) 140мм; 5) 150мм.

312

Глава 11. Алмазные свёрла

11.1Назначение, типы и конструктивные особенности

Врадиоэлектронике, машиностроении и приборостроении, в оптической,

часовой и ювелирной промышленностях, в строительстве и быту широкое применение находят конструкционные хрупкие неметаллические материалы – стекло, кварц, керамика, ферриты, ситаллы, гранит, мрамор и бетон. Эти материалы отличаются высокой твердостью, прочностью и хрупкостью. Весьма трудоемкой и широко распространенной операцией при изготовлении деталей из неметаллических материалов является формообразование отверстий. Одним из наиболее эффективных способов обработки отверстий, диаметром от 1,0мм до 1000мм, и более считается алмазное сверление [1], идентичное процессу шлифования торцом круга на врезание.

Без алмазного сверления невозможно изготовление подложек микросхем,

станин прецизионных станков, световодов, лазерных и оптических гироскопов,

очковых линз, фотодисков, иллюминаторов, оптических деталей,

стеклофурнитуры, зеркал и др.

В качестве инструмента наиболее широко применяются кольцевые сверла

(рис.11.1), представляющие собой тонкостенное кольцо с алмазоносным слоем некоторой высоты, корпус которого имеет поднутрения. Такие сверла в процессе сверления вырезают в материале кольцо, ширина которого соответствует толщине режущей кромки, перерабатывая материал кольца в шлам. Через внутреннюю полость сверла обычно осуществляют подвод СОЖ.

Рис. 11.1 Алмазное кольцевое сверло

313

Предназначены для сверления отверстий Ф2-70мм в деталях из стекла,

кварца, керамики, ферритов, ситаллов, поделочных камней, и других хрупких неметаллических материалов. Наиболее широко применяются при обработке стеклофурнитуры, зеркал, строительных панелей, автомобильных стёкол и много др. Применяются с подводом смазывающе-охлаждающей жидкости во внутреннюю полость сверла под давлением. Возможно применение кольцевых

свёрл при наружном охлаждении

Весьма важным фактором, определяющим эффективность работы алмазного сверла является макрогеометрия и соотношения параметров алмазоносной рабочей части сверла. На рис. 11.2 приведены основные

параметры

режущей чести сверла: h=3-15

- высота алмазоносного слоя (мм);

b=0,6-2

-

ширина алмазоносного слоя

(мм); lH =0,05-0,2 - наружное

поднутрение (расстояние от

наружной

цилиндрической

поверхности

до

корпуса)

 

(мм); lВН =0,05-0,2

- внутреннее поднутрение

(расстояние

от

внутренней цилиндрической поверхности до корпуса) (мм).

lн

lвн

h

b dвн

а) Dн

lн

lвн

h

90

 

b

dвн

б)

Dн

 

Рис.11.2. Геометрия алмазных кольцевых сверл а) с плоской рабочей торцевой поверхностью; б) с угловой торцевой рабочей поверхностью

В процессе сверления торцовая поверхность алмазоносного слоя сверла выполняет основную работу резания. Цилиндрические поверхности являются

314

калибрующими. Размеры алмазоносного слоя выбирают исходя из нескольких условий. Увеличение высоты (h) и ширины (b) алмазоносного слоя влияет на повышение износостойкости инструмента. Вместе с тем, при уменьшении ширины алмазоносного слоя снижаются осевые нагрузки, объем диспергируемого материала, легче отводится шлам из зоны резания,

уменьшаются энергетические затраты, повышается качество обработки.

Основными особенностями алмазного сверления, связанными с кинематикой процесса и механизмом обработки хрупких неметаллических материалов связанным абразивом являются:

-процесс алмазного сверления является самым напряженным видом шлифования, при котором режущая торцовая поверхность сверла находится в постоянном полном контакте с обрабатываемым материалом;

-свободное удаление шлама из зоны резания, как это имеет место при других видах шлифования: круглом, плоском, бесцентровом – отсутствует;

- давление жидкости СОТС, подводимой во внутреннюю полость сверла,

должно быть достаточным для удаления шлама через кольцевой зазор зоны резания и абразивного изнашивания связки.

11.2 Алмазные сверла на связке «МонАлиТ»

Для изготовления алмазных сверл используются только металлические связки [2], как наиболее прочные, износостойкие и обладающие хорошей теплопроводностью. На рис. 11.3 представлены основные особенности и возможности металлических связок, широко применяемых для изготовления алмазных сверл. Стойкость инструмента в погонных метрах установлена статистически по производственным данным для сверл 6мм, зернистостью алмаза 160/125.

Расчет количества слоев алмазов для связок М1 и МонАлиТ произведен для высоты алмазосодержащего кольца, равной 6мм. Алмазные сверла,

известные как гальванические имеют развитый рельеф, но низкую стойкость и все реже применяются на практике. Например, сверлом 6мм можно

315

просверлить не более 50 отверстий в стекле толщиной 5мм, т.е. всего 0,25 м.

Большое распространение в производстве алмазных сверл получил метод порошковой металлургии, заключающийся в прессовании, спекании и горячей допрессовке алмазосодержащей смеси.. В связке М1 зерна механически удерживаются до их затупления, а затем вырываются по первому механизму износа. Сверла, изготовленные методом порошковой металлургии, имеют относительно не высокую стойкость (1500–2000 отверстий в стекле толщиной

5мм) и кромкостойкость, так как коэффициент использования алмаза составляет не более 5–6%.

Рис. 11.3. Стойкость сверл, изготовленных с применением

различных типов связок

 

 

На фирме «Рус–Атлант» разработана

связка «МонАлиТ»

с

относительной концентрацией алмазов до 250%.

Алмазные сверла "МонАлит"

производятся методом пропитки в неметаллических прессформах. Сущность метода заключается в соединении металлизированных алмазных зёрен расплавом связки. Форма с засыпанными алмазами помещается в вакуумную печь, где при температуре свыше 1000 0С происходит заполнение оставшегося