Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Финишная обработка лепестковыми кругами

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
11.22 Mб
Скачать

13 . Значения коэффициентов d<).

^

 

при внутреннем полировании ЛКП диаметром 60 мм

 

Коэффи­

Значения коэффициентов для расчета

параметра

 

циенты

 

 

 

5m

 

 

Ra

 

Rmax

tm

 

При

обработке стали

45 (HRC 52 -

5 4)

 

 

 

 

Э

 

 

" .

0,11

0 .2 5

0 ,6 5

84

74

 

 

 

 

 

0 ,5 8

0 ,6 3

0 ,5 7

0 .1

~ 0 ,4 9

 

 

 

 

 

-0 ,5 1

- 0 ,4 5

0 ,4 1

1,15

1,76

1,59

0 ,3 4

- 0 . 2

 

 

 

 

 

 

 

При обработке чугуна СЧ20

 

 

0 ,0 9

0 ,2 9

0 ,8 5

157

66

 

 

 

 

 

 

0 ,3 4

0,41

0 ,4 2

0 .1 5 6

*2

- 0 . 2

- 0 ,2 3

- 0 ,2 1

- 0 ,5 9

 

 

 

 

 

1,19

1,22

1,04

0 ,5 1

- 0 .1 3

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициентов для расчета параметра Ra

 

 

при обработке

материалов

 

 

Сталь 45

Л62

АЛ4

 

нормализованная

 

 

0 ,1 6

0 .0 4

0 .1 2

 

 

 

 

0 .5

0 .4 6

0„37

rf2

- 0 ,5 5

0 .5 2

0 .3 2

 

 

 

rf3

1.51

0 ,7 8

0 .6

 

 

 

92

частоте вращения стола 2 5 ...3 0 мин

достигаются параметры

шерохо­

ватости Ra - 0,63; 0,32; 0,16 мкм

при

продолжительности

полирова­

ния соответственно

30, 4 5 ...6 0 ,

120

с. Обработанные

до

Ra

=

= 0,32 мкм поверхности крышек подвергаются хромированию,

после

ко­

торого значение Ra возрастает до

0,63

мкм. Повторное полирование

позволяет за 15 ...20

с уменьшить Ra до

0 ,0 8 ...0 ,3 2 мкм.

 

 

 

В результате внедрения полирования крышек лепестковыми кругами

производительность обработки

возросла

в 8 ...1 0 раз.

При полирова­

нии под хромирование она

составляет 4 50 ...500

ш т/ч ,

а

при полиро­

вании после хромирования

-

650 ...700

ш т/ч .

Снизились

затраты на

абразивные и вспомогательные материалы, а стойкость круге» на операции составила 8 0 ... 100 тыс. заготовок.

В табл. 15 приведены оптимальные режимы полирования ряда материалов ЛКТ диаметром 150, 300 и 500 мм.

/5 . Оптимальные режимы обработки при плоском полировании ЛКТ

Марка

Требуемые пара­

Зернис­

V .

д (мм)

кругов

С

 

 

 

 

 

к

 

 

 

материала

метры

шерохова­

тость

м/с

диаметром, мм1

 

заготовки

тости

поверх­

лепест­

 

 

 

 

 

ности

Ra, мкм

ков

 

150

300

500

Сталь 45

0 ,0 4

-

«

14А4

 

0 .4

0 .8

1 .7

0 .0 8

 

(HRC

0 ,0 8

-

0 ,1 6

14А4

40

0 .5

0 . 8

2

в

 

 

 

 

 

 

 

 

5 2 ... 5 4 ) :

0 ,1 6

-

0 ,3 2

14А8

 

0 .5

0 .9

2 .5

сталь 45,

 

 

 

 

 

 

 

 

иормалиэо-

 

 

 

 

 

 

 

 

ванная: СЧ20

 

 

 

 

 

 

 

 

Л62

0 ,0 8

-

0 ,1 6

14А4

 

0 .3

0 .6

1 .3

0 .1 6

-

0 ,3 2

14А4

 

0 .4

0 .7

1 .5

 

0 ,3 2

-

0 ,6 3

14А8

 

0 .4

0 . 8

1 .8

АЛ4

0 ,1 6

-

0 ,3 2

14А4

35

9 .3

0 .6

1 .2

0 .3 2

-

0 ,6 3

14А4

 

0 .4

0 .7

1 .5

*

Лепестки импрегннромны твердым смазочным материалом.

94

Полирование периферией круга осуществляется на серийных плоско­

шлифовальных станках. Поверхность контакта круга с заготовкой

меньше, чем при полировании торцом круга, ниже уровень тепловыде­

ления и ниж е производительность обработки. Область применения -

полирование плоских поверхностей в тех случаях, когда отсутствуют

условия

д л я обработки торцом

круга; обработка профильных поверх­

ностей;

обработка тонкостенных

заготовок, обработка трудношлифуе-

мых материалов.

 

К числу трудношлифуемых материалов относится жаропрочная сталь

12Х18Н9Т. Плохая шлифуемость этой стали обусловлена ее высокой прочностью и вязкостью при высоких температурах, возникающих в

зоне резания. Изнашивание шлифовальных кругов, лент и других абра­ зивных инструментов при обработке стали 12Х18Н9Т характеризуется истиранием абразивных зерен и интенсивными адгезионными процессами

взоне резания.

Вотличие от шлифовальных кругов и лент лепестковые круги при обработке стали 12Х18Н9Т устойчиво самозатачиваются. Их успешному применению способствует низкое тепловыделение в зоне обработки. Наиболее высокий уровень температуры поверхностного слоя, заре­ гистрированный при плоском полировании ЛКП диаметром 300 мм стали 12Х18Н9Т, не превышает 270 °С.

Кчислу труднообрабатываемых материалов также относятся титано­ вые сплавы. И в этом случае лепестковые круги оказываются эффек­ тивным средством финишной обработки. При полировании сплава ВТ9 круги самозатачиваются и обеспечивают параметр шероховатости по­ верхности Ra = 0 ,6 3 ...0 ,0 8 мкм.

Установлено, что при плоском полировании заготовок из стали 12Х18Н9Т и сплава ВТ9 основное влияние на параметр Ra оказывают зернистость Л КП . его скорость и деформация. Воздушный поток, воз­ никающий при работе лепесткового круга, препятствует проникновению СОТС в зону обработки, поэтому ее влияния на параметр Ra не ощуща­ ется. Вместе с тем при полировании тонкостенных заготовок примене­ ние СОТС необходимо, так как это препятствует накоплению теплоты и короблению. В целях снижения высоты микронеровностей эффективно импрегнирование лепестков твердой смазкой.

Втабл. 16 приведены оптимальные режимы плоского полирования заготовок из стали 12Х18Н9Т, сплава ВТ9 и ряда других материалов.

Рекомендуемые для обработки стали 12Х18Н9Т и сплава ВТ9 скорос­ ти круга заметно выше, чем для обработки остальных материалов (см. табл. 16). Эксперименты, в которых выявляли оптимальные условия

95

16. Оптимальные режимы обработки при плоском полировании ЛКП диаметром 300 мм

Марка

материала

Требуемые пара­

Зернис­

 

V ,

 

8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

заготовок

 

 

метры

шерохова­

тость

 

м/с

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

тости

поверх­

 

лепест­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности

Ra,

мкм

ков

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

45

(HRC

0 ,0 8

-

0 ,1 6

*

 

14А4

 

 

 

 

0 ,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

-

5 4 );

 

 

0 ,1 6

-

0 ,3 2

 

14А4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

сталь

45,

норма-

0 ,3 2

-

0 ,6 3

 

 

14А8

 

 

1 .2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лиэованкая;

СЧ20

0 ,6 3

-

1 .5

 

 

14А12

 

 

 

1 .2

 

 

 

 

 

 

 

0 ,0 8

-

0 ,1 6

ф

 

14А4

 

 

 

0 .7

-

0 .8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

12Х18Н9Т

0 ,1 6

-

0 ,3 2

 

 

14А4

 

 

 

1 .2

-

1 .3

 

 

 

 

 

0 ,3 2

-

0 ,6 3

 

 

14А8

 

40 -

45

1 .2

-

1 .3

 

 

 

 

 

0 ,0 8

-

0 ,1 6

Ф

 

14А4

 

 

 

1 .0

-

1 .2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВТ9

 

 

 

0 ,1 6

-

6 ,3 2

 

 

I4A8

 

 

 

1 .0

-

1 .2

 

 

 

 

 

0 ,3 2

-

0 ,6 3

 

 

14А12

 

 

1 .3

-

1 ,5

 

 

 

 

 

0 ,1 6

-

0 ,3 2

Ф

 

14А4

 

 

 

 

0 .4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л62

 

 

 

0 ,3 2

-

0 ,6 3

 

 

14А4

 

 

 

 

0 .6

 

 

 

 

 

 

 

0 ,6 3

-

1,25

 

 

14А8

 

30

 

0 .8

 

 

 

 

 

 

 

0 ,3 2

-

0 ,6 3

Ф

 

14А4

 

 

 

 

0 .4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АЛ4

 

 

 

0 ,6 3

-

1.25

 

 

14А4

 

 

 

 

0 .6

 

 

 

Лепестки

нмпрегннромны

твердым

смазочным

матрналом

н

развернуты под углом ^

*

4 6 . . . 60 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обработки,,

показали,

 

что

при

полировании

заготовок из

стали

12Х18Н9Т

с »

= 33

м /с производительность обработки

падает

в

4...

5 раз. Эго можно объяснить тем,

что

при

этой

^

затупление зерен и

засаливание рабочих участков лепестков идет

более интенсивно,

чем

их

обновление.

При

 

= 4 0 ...4 5

м /с

ударное

разрушение

 

зерен

интенсифицируется, что и обеспечивает эффективную работу круга.

96

Рис. 4 3 . Схема полирования шеек шаровых пальцев ЛКП с разнонаправ­

ленными пакетами лепестков

зовать ЛКП обычной конструкции в связи с низкой стойкостью радиус­ ных вершин лепестков. Д ля этой цели были разработаны круги с чере­ дующимися, разнонаправленными пакетами лепестков (рис.43, а). В

одних

пакетах лепестки располагаются в осевых

плоскостях

(рис.43,

б), в

других -

в плоскостях

вращения

круга

(рис.43, в),

в этом

случае

лепестки

установлены

группами,

каж дая

из которых

рабочим

слоем лепестков обращена в сторону обрабатываемой поверхности. Обработка шеек ведется на станке 3A130. Операция внедрена взамен ручного полирования шлифовальной шкуркой на токарном станке. При

исходном

параметре шероховатости

поверхности Ra = 2 ,5 ...5 мкм пос­

ле точения на гидрокопировальном

станке полированием достигается

Ra = 0 ,4

мкм.

 

Еще одним примером использования ЛКП для профильной обработки может служить полирование цилиндрических поверхностей и радиусных галтелей малогабаритных торсионов из стали 45ХН2МФА, выполняемое

на станке

ЗБ 151 .профильными ЛКП диаметром 600 мм, зернистостью

14А4. Д ля

образования радиусных переходов круг правится алмазным

карандашом с помощью специального приспособления, устанавливаемого

на стол станка.

После этого он прирабатывается на технологической

заготовке. Такая

операция производится после установки нового

круга на станок. В дальнейшем он устойчиво самопрофилируется.

Полирование цилиндрических поверхностей чашечными лепестковыми

кругами. При обработке по этой схеме достигается наиболее низкая

шероховатость поверхности. Так, например, при полировании

загото­

вок из закаленной

стали 45 может быть достигнуто значение

Ra =

= 0 ,0 4 ...0 ,0 8 мкм,

при полировании заготовок из сталей Р6М 5,

ХВГ и

99

хромированных поверхностей - Ra = 0 ,0 2 ...0 ,04 мкм, алюминиевых сплавов - Ra = 0 ,0 8 ...0 ,16 мкм.

ЛКТ диаметром 300 мм, зернистостью 14А8 используют в массовом производстве при полировании цилиндрических шеек полуосей автомо­ биля из стали 4/1Т (HRC^ 5 6 ...6 2 ). Обработка ведется на модернизи-

рованном станке ЗБ12, у которого для полирования торцом круга шли­

фовальная бабка развернута на угол 90 . И з-за значительных осевых нагрузок шпиндельный узел станка был модернизирован с заменой под­ шипников скольжения на радиально-упорные подшипники качения.

При полировании торцом круга высота микронеровностей уменьшает­ ся с увеличением расстояния е меж ду осями вращения круга и заго­ товки. Поэтому шлифовальную бабку станка с помощью специального кольца подняли на высоту 130 мм. В связи со значительной длиной

заготовки стол станка удлинили с помощью специальной плиты.

 

 

На

операцию полирования заготовки поступают

шлифованными

до

Ra =

1 ...2 мкм. В результате

полирования

достигается

Ra

=

- 0,16

мкм. Режимы обработки: v

- 40 м /с ,

v

= 30 м /с ,

v

=

 

к

 

и

 

S

 

= 3 м/мин. При длине полируемой шейки 60 мм, диаметром 62 мм одним

кругом

обрабатывается 1000

заготовок.

Машинное время составляет

2 0 ...3 0 с.

 

 

В

массовом производстве

ЛКТ этого

ж е диаметра зернистостью

14А10 применяют и для скругления острых кромок, шлицев на шлицевых валах (рис.44). Полирование производят на станке ЗБ12, модернизи­ рованном аналогично. Благодаря возвратно-поступательному движению заготовки со столом острые кромки шлицев поочередно контактируют с левой и правой стороной круга, что обеспечивает притупление обеих вершин каждого шлица. Кромки скругляются до радиуса 0 ,3 мм. Режимы

обработки:

v

= 35 м /с, v

- 10 м/мин,

v

- 2 м /м ин,

8 =

 

к

н

$

 

 

= 1 ,2 ...0 ,8

мм. При длине шлицевой шейки 85 мм, наружном диаметре

60 мм одним

кругом обрабатывается 3500 - 4000 заготовок. Машинное

время 20 с.

 

 

 

 

 

 

Процесс

полирования ЛКТ

диаметром 150 и

200

мм внедрен

в ре­

монтном производстве на операциях финишной обработки шпинделей шлифовальных станков. Обеспечивается Ra = 0 ,0 8 ...0 ,0 2 "мкм. Полиро­ вание осуществляется на модернизированном токарном станке, обору­ дованном шлифовальной головкой.

Полирование торцом лепесткового круга применяют такж е для обра­ ботки отверстий крупногабаритных цилиндров из алюминиевого сплава

100