книги из ГПНТБ / Веселовский С.И. Разрезка материалов

ветствии с ГОСТом 10110—71 завод-изготовитель при разрезке ситалла с микротвердостью 800—1200 кгс/мм2

Для разрезки полупроводниковых материалов, синте­ тических и природных кристаллов, стекла, кварца, фер­ ритов, керамики и т. д. за рубежом широко применяют станки SM 610 и SM620 (США). На этих станках слитки разрезают тонкой бесконечной вольфрамовой проволокой в абразивной среде. При движении проволока захватывает абразивный материал и разрезает материал. Преимуще­ ством такого способа разрезки является слабое разрушение структуры, малые потери материала, высокая прочность без выкрашивания и высокая производительность.Поверх­ ность реза получается ровной, и не требуется шлифова­ ния. Этим способом можно разрезать материал толщиной до 0,22 мм. При разрезке кварцевого стержня сечением 30 X 15 мм достигается точность 8 мкм и выше. Максималь­ ное сечение разрезаемого материала для станка первой модели 60x40 мм и для второй 60x80 мм при габарит­ ных размерах станков 730x785x485 мм.

Кинематическая схема станка представлена на рис. 116. Проволока диаметром 50—200 мкм движется с катушки, управляемой редуктором / в направлении приемной катушки, приводимой в движение двигателем 3- Пере­

ляется микроконтакторами, приводящими в действие рычаг 4. В соответствии с диаметром проволоки натяжение осуществляют с силой 100—1400 г с При разрезке воль­ фрамовой проволокой диаметром 140 мкм с натяжением до 850 гс время разрезки заготовок из германия диаметром

Станок для прорезки пазов алмазными дисками пока­

реза — половина диаметра втулки. Применяют алмазные круги АОК160Х32Х5 зернистостью 100/80, с шириной

210

рабочей части 0,5—0,8 мм. Делительное приспособление / установки обеспечивает поворот обрабатываемой детали 2 на 180° и перемещение на шаг прорези. Алмазный диск

надевают на шпиндель; диск вращается с частотой 3000—< 3500 об/мин. При прорезке пазов стол установки совершает возвратно-поступательное движение; частота хода стола

211

при помощи тампона или кисточки; его стойкость состав­ ляет 100—120 пазов. Установка повысила производитель­ ность труда в 3—4 раза [75] по сравнению с прошивкой пазов на электроискровом станкеШероховатость поверх­ ности понизилась и соответствовала 6-му классу чистоты. По всей длине паза выдерживался допуск по глубине + 1 мм.

Мощность, потребляемая станком для резки сапфира на пластины, 0,4 кВт; диаметр алмазного диска 100 мм, толщина 0,3 мм; частота вращения шпинделя 8000 об/мин; перемещение каретки ручное с помощью микрометри­

сапфира) на часовых заводах применяют алмазные круги из синтетических алмазов АСК и АСС на связке из элек­ тролитического железа. По сравнению с кругами на металлокерамической связке их стойкость в 3—5 раз выше, производительность разрезки больше в 1,5 раза, удельный расход алмаза ниже в 2—4 раза. Использова­ ние тонких алмазных отрезных кругов позволяет сэко­ номить до 1,5 т рубина и сапфира. Годовой экономиче­ ский эффект составляет 250 тыс руб.

Для разрезки кристаллов алмаза массой 0,04—10,0 кар. применяют станок ШП-2 (цена 4500 р.). Диаметр шаржи­ руемого распиловочного диска 60—90 мм, сила прижима алмазов к диску 0,350 гс, частота вращения диска 7500— 10 200 об/мин.

При разрезке корунда, рубина, сапфира и других труднообрабатываемых материалов тонкими алмазными отрезными кругами рекомендуется устройство для стаби­ лизации положения тонкого алмазного отрезного круга.

Для разрезки слитков германия и кремния диаметром 30—40 мм, длиной 65 мм на пластины толщиной 0,35— 0,45 мм применяют алмазные круги с внутренней режущей кромкой на гальванической связке зернистостью 50/40. Разрезаемые слитки приклеивают шлифованной торцовой поверхностью с помощью шеллака или графитаСмазочно-

соды, 0,1% нитрата натрия; остальное— вода. Оптималь-

212

шпинделя. Характеристика алмазных кругов в зависи­ мости от разрезаемых материалов представлена в табл. 51.

Природный камень и другие строительные материалы (туф, известняк, ракушечник, мрамор, гранит и др.) разрезают кругами из синтетических алмазов.

Отрезку заготовок из твердого сплава, стекла, кера­ мики, ситалла, стеклопластиков, пластмасс, графита, электрографита и меднографита осуществляют алмазными кругами на связках М5-2, МОЗ и МЗ.

Режимы и нормы разрезки

Время разрезки различных материалов абразивными кругами Д300ХЗХ32ЭБ40-32В приведено в табл. 52, Заготовки из металлических материалов отрезают элек-

214

Таблица 52

Время разрезки различных материалов абразивными кругами

трокорундовымн кругами на вулканитовой (70—75%) и бакелитовой (30—25%) связках, а из неметаллических материалов — кругами из карбида кремния на бакели­ товой и вулканитовой связках.

С уменьшением диаметра круга сокращается н диаметр заготовки; кругом диаметром 300 мм разрезают заготовки сечением 15—20 см2 ; кругом диаметром 400 мм — заго ­ товки сечением 20—25 см2 и кругом диаметром 500 мм —• заготовки сечением 35—40 см2 . С увеличением скорости резания уменьшаются силы резания; при отрезке Ру — = 50-н100 кгс и Рг — 10-М5 кгс. С увеличением скорости подачи пропорционально растут и силы резания. Круги обеспечивают высокую производительность процесса раз­ резки, качественную поверхность реза и шероховатость поверхности 8—9-го класса чистоты. Дополнительная обработка после разрезки исключается. Окружная ско­ рость вращения абразивного круга составляет 50—60 м/с.

215

Производительность алмазного круга при отрезке раз­ личных материалов следующая.

зивных отрезных станках разрезают заготовки повышен­

дельной бабки устанавливают в зависимости от сечения разрезаемого материала в пределах 100—1500 мм в ми­ нуту. При отрезке круглых заготовок используют призму с углом 120° (рис. 120, а); при разрезке заготовок пря-

216

I)

Рис. 120. Схемы установки материалов при разрезке

струкционных, углеродистых и хромоникельвольфрамовых сталей, а также часовая производительность в зави­ симости от предела прочности разрезаемых прутков [29].

217

Г л а в а V I I

Разрезка на фракционных станках

Диск из стали (НВ до 150), вращаясь со скоростью 120—150 м/с, не нагреваясь и сильно не изнашиваясь, разрезает закаленную сталь. Металл перед диском пла­ вится и вытекает из прорези, увлекаемой диском и воз­ душным потоком. Частицы металла, соединяясь с' кисло-

ная мощность. Фрикционная

пила одинаково успешно разрезаетнезакаленную и за­ каленную сталь. Для сокращения времени разрезки и предупреждения нагрева соседних участков материала рекомендуется скорость подачи фрикционной пилы при­ нимать большой. Время, затрачиваемое фрикционными пилами на разрезку, составляет V 4 — Х / Б времени на раз­ резку фрезерной дисковой пилой. Фрикционная разрезка отличается высокой производительностью при малых затратах на изготовление инструмента. Затраты на изго-

218

товление диска трения не превышают затрат на изготов­ ление одного сегмента дисковой пилы. Производительность пилы в среднем в 14 раз выше производительности ножо­ вочного станка и в 5 раз выше произведителы-юсти диско­ вой фрезерной пилы. Твердость в месте разреза незака­ ленных сталей несколько повышается и понижается при

в различных областях промышленности. В основном их используют на машиностроительных заводах для разрезки проката, для отрезки литников и прибылей. Профили из стали твердостью НВ 150—235 разрезают ими со

показан на рис. 122, а, а в табл. 54 даны его раз­ меры.

Наиболее распространены режущие диски диаметром 800, 1000, 1200, 1400 и 1600 мм, толщиной соответственно 6; 6,5; 7; 7,5 и 8 мм. Величина поднутрения на боковых плоскостях составляет 0,5—1 мм. Стойкость накатанной поверхности 1500—2000 резов, после чего производят снова накатку 10—15 раз. Суммарная стойкость диска составляет 15 000—20 000 резов.

Конструкция диска автоматической фрикционной пилы показана рис. 122, б. Наружный диаметр диска 500 мм; рабочая часть его толщиной 1 мм выступает из усиленной ступицы толщиной 5 мм на минимальную величину, рав­ ную глубине реза. Такой диск оставляет ширину реза не более 1,2—1,3 мм. Диск с наружным диаметром 900 мм, диаметром ступицы 500 мм и диаметром отверстия Щ мм приведен на рис. 122, в. Рабочая часть его имеет толщину 4 мм при толщине ступицы 10 мм. Целесообразно диски изготовлять из стальных листов с минимальным содержа­ нием углерода так, чтобы диск не подвергать термической обработке. После разметки диск вырезают дисковыми нож­ ницами и обтачивают на токарном или карусельном станках. Диск накатывают по периферии при одновремен­ ной развальцовке обода на 0,5—1 мм. Продолжительность

219