книги из ГПНТБ / Хаяк, Г. С. Инструмент для волочения проволоки

смеси по сравнению с непрерывной ее подачей обеспечи­

находится в свободном, незакрепленном состоянии в зазоре между притиром и поверхностью рабочей зоны волоки (рис. 52,а).

Обработка шаржированными притирами

При таком способе обработки вначале выполняют шаржирование рабочей поверхности притира абрази­ вом, т. е. в поверхностном слое материала притира за­ крепляют абразивные зерна, а затем —обработку по­ верхности детали (рис. 52,6). Притиры, на рабочих по­ верхностях которых закрепляются абразивные зерна, изготавливают из чугуна на перлитной или перлито­ ферритной основе. Внедрение абразивных зерен боль­ шей частью происходит в ферритные участки металли­ ческой основы чугуна. Длительность каждой операции

После нескольких операций достигается полное насы­ щение поверхности притира абразивом. Когда шаржи­ рование окончено, притир тщательно очищают.

Шаржированными притирами можно осуществлять полировку и доводку волок средних и крупных разме­ ров с нанесением на рабочую часть притира лишь тон­ кого слоя смазки (например, касторового масла или другого). В этом случае поверхность обрабатывают закрепленными абразивными зернами, подобно тому, как это делают при использовании абразивных кругов. Доводка шаржированными притирами наименее про­ изводительна, однако она обеспечивает высокую точ­ ность и малую шероховатость поверхности (13— 14-й класс).

Из трех рассмотренных способов подачи абразива наиболее распространены в обработке волок непрерыв­ ная подача и периодическая с намазкой притира. Эти методы обеспечивают высокую производительность об­ работки. Подвод абразивного зерна в рабочую зону

101

Выбор смазывающе-охлаждающей смеси

Смазывающе-охлаждающую смесь выбирают в за­ висимости от способа подачи абразива, а также зерни­ стости применяемого абразива. При доводке и полиров­ ке с непрерывной подачей суспензии (смеси) концен­ трация абразива по массе составляет около 10%. Сус­ пензии на керосиновой основе рекомендуется приме­ нять для микропорошков карбида бора зернистостью М14 и мельче, суспензии на масляной основе — для бо­ лее крупных порошков карбида бора, что объясняется быстрым оседанием крупных зерен в керосине. В каче­ стве масляной основы применяют минеральные масла (вазелиновое, веретенное и др.). Перед подачей абра­ зивной смеси в рабочую зону притиров она должна не­ прерывно перемешиваться. При этом периодически удаляют отработанную смесь и в бак станка заливают свежую.

При доводке и полировке с периодической подачей (намазкой) применяют значительно более вязкие смеси с концентрацией абразива 30—50% на масляной осно­

нанесения их ровным слоем на притиры в них добавля­ ют несколько капель масла (вазелинового, велоситового, касторового, оливкового или подсолнечного) или керосина до вязкости, наиболее благоприятной для данных условий работы.

Вязкость жидкости при доводке с намазкой прити­ ров зависит от зернистости абразивного микропорош­ ка. Чем крупнее зерно, тем более вязкой должна быть жидкость, иначе зерна подвергаются интенсивному дроблению. Для тонких микропорошков необходимы менее вязкие жидкости.

Количество жидкости в смеси должно быть доста­ точным для хорошего смачивания поверхностей прити­ ра и канала волоки, абразивных частиц и металличес­ кой стружки. При недостатке жидкости слой смеси раз­ рывается, и непосредственный контакт металлических поверхностей ведет к ухудшению качества полировки,

103

Таким образом абразивная смазывающе-охлаждаю- щая смесь в процессе шлифовки и полировки выполня­ ет следующие функции:

1) подводит абразивные зерна в рабочую зону, рав­ номерно распределяет их по поверхности притира и создает зазор между притиром и волокой, необходимый для размещения и движения абразивных зерен;

2)проникает в микротрещины, обрабатываемой по­ верхности, что способствует ее более интенсивному раз­ рушению, т. е. повышает производительность доводки;

3)создает смазывающий слой, предохраняющий обрабатываемую поверхность волоки и притира от не­ посредственного контакта, приводящего к их схватыва­

нию и повреждению; 4) удаляет отходы процесса — частицы металла и

абразива; 5) охлаждает в процессе работы обрабатываемую

поверхность волоки.и притир.

Глава VI

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОЛОК

Качество волок оценивают по трем основным пока­ зателям: геометрии канала волоки, поверхности кана­ ла волоки, посадкеволоки в обойму.

Стандартных методов контроля этих показателей нет, что является одним из недостатков в производстве волочильного инструмента. Ниже кратко описаны наи­ более распространенные методы контроля качества во­ лок.

КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ КАНАЛА ВОЛОКИ

Угол рабочей зоны волоки

Этот угол (2а) определяется иглой (притиром), применяемым в процессе изготовления волоки. Поэто­ му угол иглы систематически контролируют при помо­

щи шаблонов.

На готовых волоках угол рабочей зоны проверяют периодически различными методами. Одним из наибо­ лее распространенных является метод отпечатка угла волоки на отрезке проволоки. В волоку затягивают от-

103

резок проволоки и, не дотянув до конца, вытягивают обратно. Затем измеряют ее диаметр перед волочением d 0 и после него d\ , а также длину образующей усечен-

— s F

to

Рис. 53. Определение угла рабочей зоны 2 а и длины калибрующей зо­

ны fiK

ного конуса I (рис. 53,а). По значению величины (d0— di)/2l находят величину угла рабочей зоны 2а.

Ниже приведены значения угла 2а рабочей зоны во­ локи.

Отпечаток угла рабочей зоны волоки можно также получить заливкой ее низкоплавкими сплавами, свин­ цом, воском, гипсом и т. п. У волок с большим диамет­ ром калибрующей зоны значения d0> d\ и / можно заме­ рить на отпечатке непосредственно.

При малых диаметрах необходимо использовать уве­ личение с помощью оптических методов (в частности, применение проекторов). В этом случае на экране про­ ектора в соответствующем масштабе получают контур отпечатка.

Угол рабочей зоны можно определить по отпечатку при помощи инструментального микроскопа (например, УИМ-21) или обычного микроскопа, снабженного угло­ мерным окуляром.

Угол рабочей зоны алмазной волоки, как правило, контролируют в процессе изготовления. Через смотро­ вое окно, благодаря прозрачности алмаза, замеряют угол при помощи микроскопа. Форму канала алмазной волоки можно контролировать, пользуясь проекцион­ ным прибором. Изображение канала проецируют на

104

экран, на который нанесена рекомендуемая форма ка­ нала волоки и сравнивают ее с полученной.

Разработаны методы контроля угла рабочей зоны волок оптическим способом, основанным на отражении пучка света от поверхностей канала волоки. Описание этих методов приведено в литературе [21] .

Длина калибрующей зоны волоки

Этот параметр определяют методом отпечатка одно­ временно с определением угла рабочей зоны, для чего на затянутый в волоку отрезок проволоки действуют со стороны выходной зоны каплей реактива, окрашиваю­ щего поверхность проволоки, но не вступающего во взаимодействие с материалом волоки. Для окрашива­ ния можно применять омеднение несколькими капля­ ми подогретого медного купороса.

Таким образом, на образце проволоки образуется окрашенная полоса (рис. 53, б). Расстояние между краем

окрашенной полосы и началом конического отпечатка будет соответствовать длине калибрующей зоны.

Продолжительность воздействия реактива на обра­ зец должна быть 10—20 с, иначе реактив проникнет в калибрующую зону и исказит границу.

Длину калибрующей зоны волоки можно опреде­ лять прибором зетометром или оптическим методом, описанным в литературе [21].

105

Сечение калибрующей зоны волоки

Этот параметр проверяют на протянутом через во­ локу образце проволоки. Затяжку его осуществляют на специальных затяжных устройствах. Образец проволо­ ки по размерам и свойствам должен соответствовать проволоке, предназначенной для волочения через кон­ тролируемую волоку. Таким методом можно контроли­ ровать волоки для проволоки средних и тонких разме­ ров. Волоки для проволоки толстых размеров контро­ лируют стандартными пробочными калибрами.

Каждый калибр рассчитан на контроль одного диа­ метра и имеет с одной стороны цилиндрическую проб­ ку с минимально допустимым размером (проходной), с другой стороны с максимально допустимым (непроход­ ной). Пробки в калибрах могут быть сменными (рис. 54).

Для контроля волок с калибрующей зоной более 6 мм можно применять калиброванные конические ли­ нейки (рис. 55). Коническая линейка позволяет вести контроль размера калибрующей зоны волоки с высокой производительностью и необходимой точностью. Она универсальна, так как с ее помощью можно определить величину овальности волоки и контролировать калиб­ рующую зону различных сечений (круг, квадрат, ше­ стигранник и др.). Контроль сечения калибрующей зо­ ны волоки со сложным профилем осуществляют при помощи пластинчатого шаблона соответствующего профиля.

Фасонное сечение калибрующей зоны волоки мож­ но контролировать также на проекционных установках.. Фасонное отверстие волоки проецируют на экран с увеличением в несколько раз и сравнивают с соответ­ ствующим эталоном.

Как было указано, размер калибрующей зоны во­ лок для проволоки средних и тонких размеров измеря­ ют на протянутом отрезке проволоки. Для измерения проволоки диаметром более 0,4 мм рекомендуется при­ менять микрометр типа МК по ГОСТ 6507—60 с ценой деления 0,01 мм. В момент соприкосновения винта и пятки микрометра с измеряемой проволокой винт ока­ зывает на изделие давление, равное 5—9 Н (500— 900 гс). Вследствие малой поверхности касания удель­ ное давление в момент замера может достичь 500Н/мм2

106

(50 кгс/мм2). Тонкая проволока при таком давлении может сплющиться. Чтобы избежать подобного явле­ ния, необходимо приближение винта к измеряемой про­ волоке вести на минимальной скорости и при помощи трещетки, а проволоку диаметром от 0,4 до 0,1 мм измерять на рычажном микрометре типа МР с ценой деления 0,002 мм по ГОСТ 4381—68. Микрометры это­

не позволяет выполнять замер диаметра менее 0,030 мм. Оптиметр типа ОВЭ-0,2 (ГОСТ 5405—64) измеритель­ ным усилием 5— 15 Н (50— 150 гс) и ценой деления шкалы 0,0002 мм позволяет получить более точные ре­

где G — масса отрезка проволоки, г;

р — плотность металла проволоки, г/см3.

Расчет диаметра проволоки по измеренному сопро­ тивлению при высокой стабильности этого показателя вычисляют при помощи формулы

( И )

где к — удельное электросопротивление металла прово­ локи, (Ом-мм2)/м;

R — сопротивление образца протянутой проволоки длиной 1 м, Ом.

107

Косвенные 1методы позволяют определять средний

диаметр проволоки.

Недостатком этих двух методов является невозмож­ ность установить овальность проволоки.

КОНТРОЛЬ ПОВЕРХНОСТИ КАНАЛА ВОЛОКИ

На поверхности после обработки резанием остают­ ся следы режущего инструмента. Поэтому поверхность после обработки практически никогда не бывает иде­ ально гладкой. Шероховатость поверхности регламен­ тирована ГОСТ 2789—59 и может оцениваться либо средним арифметическим отклонением профиля Ra, ли­ бо высотой неровностей Rz (рис. 56). Согласно ГОСТ

Рис. 56. Параметры шероховатости поверхности по ГОСТ

2789—59

2789—59, среднее арифметическое отклонение профиля Ra есть среднее значение расстояний у {, у2, уъ —уп от точек измененного профиля до его средней линии ОХ, причем растояния г/ь у2, у%...уп суммируют без учета

алгебраического знака. Приближенно значение R&оп­ ределяют по формуле

П

Высоту неровностей Rz определяют как среднее рас­ стояние между находящимися в пределах так называе­ мой базовой длины I пятью высшими точками ,высту­

108

пов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии параллельной средней линии

Базовой длиной при измерении шероховатости на­ зывается минимальная длина участка поверхности, подвергаемой измерению.

В соответствии с ГОСТ 2789—59 установлено 14 классов чистоты. Значения Ra, Rz и базовых длин для чистоты поверхности с 8-го по 14-й класс приведены в табл. 26.

Оценка шероховатости может осуществляться либо сравнением контролируемой поверхности с образцами, шероховатость которых заранее известна, либо непо­ средственным измерением величины микронеровностей. Первый метод, позволяющий получить качественную оценку величины шероховатости, весьма прост и удобен в работе, в связи с чем он широко распространен при контроле поверхности твердосплавных и алмазных во­ лок.

109