книги из ГПНТБ / Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие

диске окружности с 27 отверстиями нет, следовательно, выбираем ок­ ружность с числом отверстий, кратным 27, такая окружность имеет 54 отверстия. После фрезерования первой канавки необходимо сде­ лать один полный оборот рукоятки и часть оборота, соответствую­ щую 26 делениям по окружности с 54 отверстиями. Эта операция повторяется до тех пор, пока будут нарезаны 27 зубьев.

я = 40/96 = 10/24 об.

На делительном диске имеется окружность с 24 отверстиями, следовательно, при повороте рукоятки на ней необходимо отклады­ вать 10 делений. Для компенсации ошибки, допущенной при приб­ лиженном делении, подсчитываем число зубьев сменных зубчатых колес:

После этого устанавливаются делительная головка и задняя бабка фиксирующими «сухарями> в средний паз стола и закрепля­ ются болтами. Затем необходимо проверить совпадение центров с по­ мощью установленного в них контрольного шлифованного валика и индикатора. Если стрелка индикатора при перемещении его наконеч­ ника вдоль валика дает отклонение не более 0,02 мм, то установка произведена достаточно точно. При несовпадении центров произво­ дится регулировка центра задней бабки путем подъема пли опуска­ ния подвижной части задней бабки.

Установку фрезы по центру заготовки следует вести следующим образом: вращением рукоятки вертикальной подачи поднимают стол станка до тех пор, пока центр задней бабки не окажется на одном уровне с зубом фрезы. Затем, вращая маховичок поперечной пода­ чи, передвигают стол в поперечном направлении до тех пор, пока острие центра задней бабки не совпадет с вершиной зуба фрезы. После этого заготовка закрепляется в центрах и устанавливается относительно фрезы на высоту зуба (глубину фрезерования).

После фрезерования первой впадины зуба заготовка отводится продольным перемещением стола и осуществляется поворот рукфятки делительной головки на расчетную величину делений.

382

Регулировка механизмов станка

Регулировку механизмов станка следует начинато с проверки наличия осевого и радиального перемещения шпинделя, которое уст­ раняется регулировкой подшипников.

Если при повороте рукояток подач не происходит перемещения стола, салазок и консоли, следовательно, в винтак подач имеется люфт, который необходимо устранить, если он превышает одну вось­ мую оборота рукоятки.

Плавность перемещения стола, салазок и консоли обеспечивает­ ся наличием специальных хорошо пришабренных клиньев, при не­ равномерном износе которых нарушается плавность перемещении и, следовательно, снижается качество фрезерования, как и при нали­ чии люфта в винтах подач. Этот дефект станка устраняется под­ тяжкой клиньев.

Порядок выполнения работы

II. Ознакомиться с методическими указаниями к каждому зада­ нию. 2. Задания выполнить в последовательности, приведенной в методических указаниях. 3. Составить краткий отчет. В отчете ука­ зать цель работы и задание. Кратко описать назначение рукояток коробки скоростей и коробки подач, привести расчет по определе­ нию числа оборотов рукоятки делительной головки, проведенный при выполнении работы.

Г л а в а XXX

ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ И РАБОТА НА НИХ

§ 146. Особенности процесса резания при шлифовании

В качестве режущего инструмента применяется абразив­ ный инструмент.

Главное движение при шлифовании — вращение ин­ струмента, причем скорость резания

я Р к пк М/С,

60-1000

где £>к — диаметр круга, мм; пк — число оборотов круга в минуту.

Вспомогательных движений при шлифовании может быть одно или несколько в зависимости от вида обработ­ ки. Подачи при шлифовании могут быть как непрерыв­ ными, так и периодическими и осуществляться за счет перемещения инструмента или заготовки.

383

Процесс резания при шлифовании имеет следующие особенности:

1. У шлифовального круга отсутствует сплошная ре­ жущая кромка. На рабочей поверхности круга находится большое количество беспорядочно расположенных абра­ зивных зерен, имеющих острые'вершины и кромки.

2.Абразивные зерна имеют неправильную геометри­ ческую форму и наряду с острыми кромками могут иметь

иокруглые грани.

3.Вследствие высокой скорости резания (царапания)

отдельные абразивные зерна снимают стружки в нич­ тожно малые промежутки времени, а весь абразивный круг срезает в единицу времени огромное число стружек.

4.Абразивные зерна имеют высокую твердость и термоустойчивость, что позволяет обрабатывать ими самые твердые материалы (с другой стороны, абразив­ ные зерна очень хрупки и легко разрушаются по плоско­ стям спайности).

5.Интенсивное скольжение зерен по обрабатывае­ мому материалу в момент, предшествующий врезанию, что в сочетании с динамическим воздействием на среза­ емый слой ведет к активному тепловыделению и повы­ шению мгновенной температуры резания до 1500°С.

§147. Абразивные режущие инструменты

Абразивный инструмент — это огромное количество аб­ разивных зерен, соединенных в единый инструмент осо­

вершины и ребра и способны поэтому осуществлять ре­ зание. Чтобы минерал мог резать металл, он должен быть тверже металла.

Помимо твердости, абразивные зерна должны обла­ дать механической прочностью и при разрушении крис­ таллов давать частицы с острыми гранями.

В технике применяются четыре естественных минера­ ла: алмаз, корунд, наждак и кварц.

Алмаз (кристаллический углерод) применяется для изготовления специальных резцов, алмазных кругов и карандашей для правки шлифовальных кругов.

Корунд (кристаллический глинозем), содержащий до 95% окиси алюминия А120 3.

384

Зерна корунда имеют благоприятную для резания форму с острыми гранями. Примеси делают свойства естественного корунда нестабильными, что является его недостатком. Корунд марок Е и ЕСБ применяется для изготовления шлифовальных - кругов, брусков, наждач­ ной бумаги и полированных порошков.

Наждак (разновидность корундовых руд) содержит до 60% А120 з. Наждак марки Н применяется для изго­ товления наждачных порошков и шлифовальных кругов на магнезиальной связке.

Кварц — безводная кристаллическая окись кремния Si02. Применяется он для изготовления ведущих кругов для бесцентрового шлифования и наждачной бумаги для обработки дерева.

Из искусственных материалов для изготовления абра­ зивного инструмента применяют злектрокорунд, .карбид кремния, карбид бора, синтетические алмазы и эльбор, Электрокорунд содержит от 90 до 99% А120 3. Он по­ лучается плавкой химически чистой окиси алюминия при температуре 2050°С. Наибольшее распространение полу­ чил электрокорунд нормальный 1А, который выпускается следующих марок: 16А, 15А, 14А, 13А и 12А. Из нор­ мального электрокорунда изготовляют подавляющее большинство кругов для обычного шлифования стали.

Электрокорунд белый 2А выпускают следующих ма­ рок: 25А, 24А, '23А и 22А. Из белого электрокорунда из­

бот и обеспечивает повышенную производительность.

.Разработаны и находят все большее применение цир­ кониевый электрокорунд, хромистый злектрокорунд 34А и титанистый злектрокорунд.

Карбид кремния (SiC) производится путем сплавле­ ния кварцевого песка с угольным порошком в электро­ печах при температуре 1900—2000°С. Зерна карбида кремния имеют заостренную форму и обладают хороши­ ми режущими свойствами, но так как они менее прочны, чем зерна корунда, то применяются при обработке хруп­ ких материалов, таких как чугун и металлокерамические твердые сплавы. Выпускаются две марки карбида крем­ ния: черный 6С (97—08% SiC) и зеленый 6С (98— 99% SiC), последний применяется при заточке твердо­ сплавного инструмента.

Карбид бора (химическое соединение бора с углеро­ дом В4С) применяется при изготовлении доводочных по­ рошков для доводки твердосплавного режущего инстру­ мента и других притирочных и доводочных работ.

Синтетические алмазы АС успешно заменяют естест­ венные при изготовлении кругов, брусков, порошков и паст.

Эльбор Л (кубический нитрид бора) — новый синте­ тический материал, по твердости приближается к алмазу.

Помимо твердости, абразивные материалы характе­ ризуются размером зерен — зернистостью. По зернисто­ сти абразивные материалы делятся на три группы: шлифзерно (№ от 16 до 200), шлифпорошки (№ от 3 до 12) и микропорошки (№ от М5 до М40). Причем номер шлифзерна или шлифпорошка— это размер зерен ос­ новной фракции в сотых долях миллиметра, а для микро­ порошков это размер в микрометрах.

Связывающие вещества (связки) должны прочно удерживать зерна при нормальных условиях работы (но скрепляя зерна, должны оставлять поры, необходимые для размещения образующейся в процессе резания стружки), быть термостойкими, не разрушаться под дей­ ствием влаги и щелочей и обеспечивать достаточную прочность и эластичность абразивного инструмента.

В настоящее время применяются три группы связок: керамическая, бакелитовая и вулканитовая.

Керамическая связка К состоит из огнеупорной гли­ ны, полевого шпата, кварца, талька и жидкого стекла. Связка достаточно прочно удерживает абразивные зер­ на, допуская скорость резания 30—50 м/с. Она огнеупор­ на, химически- и влагостойка, но очень чувствительна к изгибающим нагрузкам и ударам. В настоящее время на этой связке изготовляютдо 70% всего абразивного инструмента.

Бакелитовая связка Б изготовляется из искусствен­ ной фенолформальдегидной смолы. Круги на этой связ­ ке прочны, эластичны, допускают большие окружные скорости. К недостаткам связки относятся: повышенная плотность изготовляемого на ней инструмента и разру­ шение под действием щелочей.

Вулканитовая связка В представляет собой осерненный каучук. Инструмент на этой связке обладает высо­ кой прочностью и эластичностью.

286

Помимо марки абразивного материала и связки, аб­ разивный инструмент характеризуют:

1)геометрическая форма и размеры (рис. 196);

2)зернистость, определяемая номером абразивного

зерна; 3) твердость, под которой подразумевается способ­

ность связки удерживать абразивные зерна.

Рис. 196. Основные геометрические формы шлифовальных кру­ гов:

а — плоская; б — чашечная; в — тарельчатая; г — дисковая

По твердости абразивный инструмент делится на семь групп: мягкие М, среднемягкие СМ, средние С, среднетвердые СТ, твердые Т, весьма твердые ВТ и чрез­ вычайно твердые ЧТ. Абразивные инструменты внутри группы подразделяются на две-три степени твердости, например: Ml, М2, М3.

Структура характеризует п'ористость и равномер­ ность строения инструмента. Установлено 12 номеров структур (от 1 до 12), причем структуры № 1—4 — закрытые или плотные, № б—8 — средние и № 9—12— открытые. Объемное содержание зерен в закрытых струк­ турах наибольшее (54—60), а в открытых — наимень­ шее (38—44%).

Круг маркируют в соответствии с перечисленными характеристиками. Маркировка круга (рис. 197) рас­ шифровывается так: ЧАЗ — завод-изготовитель; 25*—

". * На рис. 197 приведено обозначение белого электрокару,наа по ранее действовавшему ГОСТу.

абразивный материал; 40 — зернистость; СМ2 — твер­ дость; К — связка; 6 — структура; ПП — форма (пря­ мой, плоский); 500— наружный диаметр; 50 — высота; 305 — диаметр отверстия; 35 м/с — допустимая окружная

скорость.

; Алмазные круги состоят из корпуса (стального, алю­ миниевых сплавов или полимеров) и рабочего алмазного слоя, состоящего из алмазного порошка, связки и наполнителя.

Маркировка алмазного круга АМ40Б1—50—3—29—9770—61— 3240—68 расшифровывается так: АМ40 — зернистость, Б1 — органическая связка, 50— кон­ центрация алмазов в процентах, 3 — высота алмазоносного слоя з миллиметрах, 29—вес алмазов

фовальные, хонинговальные и заточные станки.

Круглошлифовальные станки предназначены для шли­ фования цилиндрических и конических наружных по­ верхностей.

На рис. 198 показан общий вид современного круг­ лошлифовального станка с гидравлическим приводом. Он имеет следующие узлы; станину 1, нижний и верхний (поворотный) столы 2, переднюю бабку 3, шлифоваль­ ную бабку (бабка шлифовального круга) 4 и заднюю бабку 5.

Внутри станины размещен гидропривод к столу и шлифовальной бабке, а в передней бабке — привод для вращения заготовки.

Привод к шлифовальному кругу находится в шлифо­ вальной бабке станка.

Органы управления станком размещены на передней

388

щение через две клиноременные передачи от электродви-

Рнс. 108. Круглошлифовальный станок

гателя (N=0,76 кВт, «.=350—2500 об/мин), регулируе­ мого электросопротивлением, а поэтому скорость вра­

щения ее изменяется бесступенчато.

Гидросистема производит: перемещение и реверс стола, блокировку механизма ручного перемещения сто­ ла, перегон стола при наладке, периодическую подачу, быстрый отвод и подвод шлифовальной бабки, отвод пиноли задней бабки.

В универсальных круглошлифовальных станках в отличие от простых стол и шлифовальная бабка повора­ чиваются вокруг вертикальной оси, что дает возможность шлифовать изделия с большой конусностью и обрабаты­ вать торцовые плоскости.

Основными размерами круглошлифовальных станков являются наибольший диаметр шлифования и наиболь­ шее расстояние между центрами передней и задней бабок.

Вертикально-хонинговальные станки используются в ремонтных мастерских для доводки цилиндров автотрак­ торных двигателей.

389

ботки при хонинговании применяют смазывающе-охлаж- дающие жидкости, обычно керо­

инструментов, также относятся к группе шлифовальных станков. Они делятся на универсальные, на которых затачивают различные инструменты (сверла, резцы, раз­ вертки и др.), и специализированные, предназначенные для заточки инструментов определенного типа. Универсальные заточные станки можно использовать для круг­ лого и плоского шлифования.

В ремонтных мастерских для заточки самого различ­ ного инструмента применяют обдирочно-шлифовальные станки (точила). Эти станки имеют лишь одно движение: вращение шпинделя с постоянным числом оборотов. За­ тачиваемый инструмент рабочий держит в руках, прижи-

390

м-ая его к рабочей поверхности круга и перемещая его в нужном направлении.

Внутришлифовальные станки применяют для шлифо­ вания отверстий. По конструкции и принципу работы различают станки с вращающимся изделием и станки с планетарным движением шпинделя без вращения из­

делия.

Планетарные внутришлифовальные станки приме­ няются для шлифования отверстий в крупных изделиях, которые невозможно вращать, в остальных случаях ис­ пользуются станки первого типа.

Плоскошлифовальные станки предназначены для шлифования плоскостей. Эти станки выпускают с гори­ зонтальным или вертикальным расположением шпин­ деля, с прямоугольным или круглым столом.

Изделие при обработке на станке закрепляется обыч­ но на специальном магнитном столе.

Кроме этих станков, широко применяются специаль­ ные станки для шлифования коренных и шатунных шеек коленчатых валов, фасок клапанов; копировально­ шлифовальные станки— для обработки кулачков рас­ пределительных валов и станки для притирки клапанов автотракторных двигателей.

§ 149. Работа на шлифовальных станках

Перед началом работы станок налаживают, т. е. подго­ тавливают его для выполнения заданной работы. Выби­ рая круг, надо убедиться в отсутствии в нем трещин. Эта проверка производится внешним осмотром или легким постукиванием деревянным молоточком по торцовой по­ верхности круга: звонкий звук свидетельствует об отсут­ ствии трещин. Помимо этого, круг должен быть испытан на прочность и отбалансирован. Для испытания на проч­ ность круг вращают в течение 6—10 мин со скоростью, превышающей на 50—60% рабочую скорость.

От точности установки и надежности закрепления круга зависят: правильность геометрической формы об­ рабатываемого изделия, шероховатость его поверхности и безопасность работы на станке.

Крепление кругов зависит от их формы и размеров. Обычно круг крепится на шпинделе станка двумя флан­ цами (рис. 200) одинакового диаметра; фланцы с внут­ ренней стороны имеют выточку и соприкасаются с кру­

391