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

книги / Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту

..pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
18.91 Mб
Скачать

Кв

Материал заготовки

Ra, мкм

D3

/

ft

вари­

 

 

 

анта

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Сталь

45

закаленная,

0,63

100Я7

140

0,3

2

41,5 HRC8

180 НВ

1,25

100Я7

75

0,25

Серый чугун,

3

Сталь 40 незакаленная

0,63

90Я8

110

0,25

4

Сталь

40Х

закаленная,

1,25

85Я7

60

0,25

5

51,5 HRC3

200 НВ

1,25

80Я8

70

0,2

Серый чугун,

6

Сталь Ст5 незакаленная

1,25

60Я7

60

0,2

7

Сталь

45Х

закаленная,

0,63

55Я7

40

0,2

8

53 HRCa

220 НВ

1,25

120Я7

80

0,25

Серый чугун,

9

Сталь 35 незакаленная

1,25

70Я8

50

0,2

10

Сталь

ЗОХГС

закаленная,

0,63

75Я7

65

0,25

56 HRCg

При решении задач кроме нормативов [9] можно

пользоваться справочниками [5,

10, 18].

§ 4. РЕЖИМ

РЕЗАНИЯ

ПРИ

ШЛИФОВАНИИ

ПЛОСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

ПЕРИФЕРИЕЙ

КРУГА

 

 

 

 

Пример

64.

На плоскошлифовальном станке

с прямоугольным столом ЗП722 шлифуется плоская по­

верхность

планки

шириной В = 110

мм и

длиной I =

= 280 мм; высота план­

 

 

 

ки hi — 20.0,05 мм.

При­

 

 

 

пуск

на

сторону

А =

 

 

 

= 0,35

мм.

Параметр

 

 

 

шероховатости

поверх-

 

 

 

ности Ra = 1,25 мкм.

 

 

 

Материал

заготовки —

 

 

 

сталь 45ХН закаленная,

 

 

 

твердостью

 

51,5

HRC„

 

 

 

(соответствует HRC50).

Шесть заготовок

Л

280

На

магнитном

 

столе

\

$поп

 

t

 

станка

 

установлено

К

 

 

шесть заготовок

(в два

 

 

 

 

 

ряда; по три

заготовки

 

 

 

в каждом). Эскиз обра­

 

 

 

ботки

 

приведен

на

 

 

 

рис.

94.

 

 

 

 

 

Рис, 94, Э с к и з

обработки к примеру 64

361

Необходимо: выбрать шлифовальный круг; назначить

режим резания;

определить основное

время.

Р е ш е н и е

(по нормативам [9]).

I. Выбираем шли­

фовальный круг. Устанавливаем характеристику круга (карта 18, с. 190). Для шлифования периферией круга, параметра шероховатости поверхности Ra = 1,25 мкм, твердости стали 51,5 HRC3 рекомендуется характеристика 14А25СМ26—7К; принимаем 14А25СМ27К. В характери­ стике приняты: материал абразивных зерен — электро­ корунд нормальный 14А; зернистость' 25; твердость СМ2; структура № 7 и связка керамическая. В используемых нормативах не приведены некоторые элементы характе­ ристики шлифовальных кругов, предусмотренные дей­ ствующими стандартами. Устанавливаем их с помощью табл. 143 данного пособия. Принимаем индекс зерни­ стости П (содержание основной фракции при зернистости 25—55 %). Устанавливаем разновидность принятой кера­ мической связки — К1 (для электрокорундовых кругов). Устанавливаем тип круга. На плоскошлифовальных стан­ ках, работающих периферией круга, применяют обычно круги типа ПП (плоские прямого профиля). Принимаем класс круга — А. Указываем допустимую скорость кру­ га — 35 м/с (обычное шлифование).

Маркировка полной характеристики круга —

ПП14А25ПСМ27К1А 35 м/с.

Устанка ЗП722 диаметр нового круга D„ 450 мм;

высота

(ширина)

круга

Вк = 80

мм

(по паспортным

данным

станка).

режим

резания.

 

 

II. Назначаем

 

шлифовального

1. Определяем

частоту вращения

круга при

принятой скорости v =

35 м/с:

 

пк

Ю О О - б О о

1000-60-35

= 1486 мин-1.

 

 

nDK

3,14-450

 

 

Принимаем по паспортным данным станка ЗП722 пк =

=1500 мин-1.

2. Определяем скорость движения продольной по­

дачи

Ц8пр0Д

(в,

нормативах

названа скоростью

заготов­

ки о3, см. карту

19, лист 3,

с. 194—.195). Для стали кон­

струкционной твердостью до

HRC 56 v.

16 м/мин

(«0,27 м/с).

 

 

прод

 

3. Определяем поперечную подачу круга (карта 19,

лист

3, с.

194). Для параметра шероховатости

поверх­

ности Ra = 1,25 мкм и

ширины

шлифовального круга

Вн — 80

мм S = 32 мм/ход стола.

4.

Определяем подачу на глубину напроход (карта 19,

лист 3, с. 194, 195). Движение подачи на глубину напро­

ход, или

вертикальная

подача

круга, осуществляется

в момент реверсирования поперечного движения подачи. Для конструкционной стали твердостью 51,5 HRQ, припуска на обработку 0,35 мм и поперечной подачи S до 38 мм/ход стола Stj = 0,014 мм (на реверсирование

шлифовальной бабки).

Учитываем поправочные коэффициенты на эту подачу (карта 19, лист 4, с. 196, 197):

в зависимости от обрабатываемого материала и точ­ ности обработки: конструкционная сталь 45ХН, легиро­ ванная хромом и никелем, относится ко II группе обра­ батываемого материала. Для этой группы обрабатывае­ мого материала, допустимого отклонения высоты планки — 0,05 мм (по условию) и параметра шероховатости поверх­ ности Ra = 1,25 мкм поправочный коэффициент Ка*1 =

=1,5;

взависимости от размера шлифовального круга и сте­

пени заполнения стола

заготовками: определяем

степень

заполнения

стола,

т. е.. отношение

V/?

 

Y,FB—

jr ,-3-, где

суммарная

площадь

шлифуемой

поверхности, мм2;

Вв,

L8 — соответственно

габаритные

ширина

и длина

рас­

положения

шлифуемых

заготовок

на

столе

станка.

На столе установлено шесть заготовок прямоугольной

формы (см. эскиз

обработки).

Следовательно,

В3

=

= 110-2 = 220 мм;

L3 = 280-3 =

840 мм; %F3 = 220

X

X 840 мм2. Подставляем полученные значения в отноше-

ние: 220-840~~ = '

Это соотношение будет меньше

еди­

ницы при шлифовании заготовок типа колец, втулок, планок и плит с отверстиями и т. п. Для отношения, равного единице и диаметра круга D K= 450 мм (в карте диапазон 410—500 мм) поправочный коэффициент Ks =

=0,71;

взависимости от точности обработки и жесткости

станка (карта 2, с. 110): для плоскошлифовального станка ЗП722 (см. в карте по графе, где приведена мод. 3720), проработавшего непрерывно до 10 лет, поправочный коэффициент Кж= 1;

В зависимости от твердости шлифовального круга

(карта

18,

примем. 1, с.

190): для принятой

твердости

круга

СМ2

поправочный

коэффициент

=

I.

С учетом поправочных коэффициентов

= 0 , 0 1 4 X

x K St КщКг = 0,014-1,5-0,71-1-1 =0,015 мм (это значение

Sприведено в паспорте станка ЗП722).

5.Определяем мощность, затрачиваемую на резание (карта 20, лист 1, с. 198, 199).

Для

II

группы

обрабатываемого

материала,

о„прод

до 20 м/мин, поперечной подачи S до 35 мм/ход и подачи

на глубину

напроход

 

=

0,015 мм

Мтабл = 8,4

кВт.

Учитываем поправочный коэффициент на мощность

(карта

20, лист 2,

с. 200). Для твердости круга СМ2 и

ширины круга Вк =

80

мм

KN = 1,05 (найден интерпо­

лированием

значений

KN =

1 для Вк = 63

мм и

KN =

= 1,12

для

В„ =

100

мм).

Тогда

Мрез =

NTa6jI/Cw =

= 8,4-1,05 = 8,65 кВт.

6. Проверяем, достаточна ли мощность привода шли­

фовального

шпинделя.

У станка ЗП722 Мшп = Nar\ =

= 15-0,85 =

12,75

кВт;

Мрез <

Nma (8,65 <

12,75, т. е.

обработка возможна).

 

ли условия

бесприжого-

7

Проверяем,

выполняются

вого

шлифования.

проверки изложена в примере 63 дан­

Сущность этой

ного учебного пособия. Подсчитываем удельную мощ­ ность шлифования:

Муд =

= 0,105 кВт/мм.

Определяем по карте 20, лист 2, с. 200 предельное зна­

чение N Уд, при

котором обеспечивается бесприжоговое

шлифование закаленной стали. Для твердости круга СМ2

и скорости

движения продольной подачи t>4

д до 20 м/мин

предельное

значение Л7уд = 0 ,1 1 кВт/мм. Так как

0,105 < 0 ,1

1 , то условия бесприжогового

шлифования

выполнены.

III.Основное время (мин)

т_ HLh

°

1000% p o nSS'x4 *

Здесь Н — перемещение шлифовального круга в напра­ влении поперечной подачи, .мм; Н = Ва + В„ + 5; Д3 — суммарная ширина шлифуемых поверхностей заготовок,

■га

Материал

Ra,

в

i

/1-

h

 

Способ рас­

гаt

 

 

 

 

 

положения

Й*

 

мкм

 

 

 

 

Q

га

 

 

 

мм

 

заготовок

^ &

 

 

 

 

 

 

mi столе

 

 

 

 

 

 

 

 

станка

1

Сталь Ст5

1,25

230

700

25„о,ог.

0,5

1

2

незакаленная

 

 

 

 

 

 

 

Серый чугун,

1,25

250

400

50-0,05

0,45

2

В один ряд

3

220 НВ

 

 

 

 

 

 

 

Сталь 45ХН

0,63

110

150

20„о,02

0,25

12

В два ряда

 

закаленная,

 

 

 

 

 

 

по 6 шт.

 

53 HRCg

 

 

 

 

 

 

4

1,25

200

300

45_о,об

0,4

3

в ряду

Серый чугун,

В один ряд

5

190 НВ

 

 

 

 

 

 

 

Сталь 45Х

0,63

140

180

50„о,оз

0,35

10

В два ряда

 

закаленная,

 

 

 

 

 

 

по 5 шт.

6

41,5 HRCa

1,25

120

270

22-0,05

0,30

6

в рйду

Сталь 35

В два ряда

 

незакаленная

 

 

 

 

 

 

по 3 шт.

7

Серый чугун,

1,25

280

650

50.о,о/

0,5

1

в ряду

 

8

170 НВ

0,63

55

 

 

 

 

 

Сталь У7А

150

10.0,02

0,2

30

В пять ря­

 

закаленная,

 

 

 

 

 

 

дов по 6 шт.

9

56 HRCg

1,25

60

600

 

 

5

в ряду

Сталь 45

15-0,05

0,3

В пять ря­

 

незакаленная

 

 

 

 

 

 

дов по 1 шт.

10

Сталь 40

0,63

45

280

 

0,25

18

в ряду

12.0,03

В шесть ря­

 

закаленная,

 

 

 

 

 

 

дов по 3 шт.

 

36,5 HRCg

 

 

 

 

 

 

в ряду

установленных на столе; Вк — ширина круга; в решаемом

примере

Вк — 80

мм,

тогда

// = 2-110 +

80 +

5 =

=

305 мм; L — длина продольного хода стола,

мм; L =

=

1а +

(10 ...

15) мм; LB— суммарная длина заготовок,

установленных

на

столе;

в

решаемом

примере

/ а =

=

3*280 +

15 = 855 мм;

h — припуск

на сторону (по

условию h = 0,35 мм); у3прод — скорость движения

про­

дольной

подачи (стола),

м/мин;

S — поперечная подача

круга, мм/ход стола; S t

— подача на глубину напроход

(вертикальная

подача),

мм

(величины

*\,род> S,

Stx

определены

в

ходе

решения

примера);

q — число

заго­

товок, одновременно устанавливаемых на столе станка

(по условию q — 6).

В приведенной формуле отсутствует коэффициент точ­ ности К, учитывающий время на «выхаживание», т. е.

на шлифование без подачи на глубину (вертикальной подачи), так как в используемых нормативах приведены средние значения этой подачи S t , рассчитанные исходя

из полного времени цикла шлифования и «выхаживания» ([9], с. 107):

Т0 =

305.855-0,35

1,98 мин.

1000-16-32.0.015.6

 

 

Задача 97.

На плоскошлифовальном станке ЗП722

с прямоугольным столом шлифуется плоская поверх­ ность заготовки прямоугольной формы шириной В и длиной /; высота заготовки hv Припуск на сторону h. На магнитном столе станка установлено q заготовок (табл. 147). Необходимо: выбрать шлифовальный круг; назначить режим резания; определить основное время.

При решении задач кроме нормативов [91 можно поль­ зоваться справочниками [5, 10, 181.

ГЛАВА 10

ЗАТОЧКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Для получения передней и задних поверхно­ стей лезвия инструмента с малыми параметрами шеро­ ховатости и незначительными отклонениями размеров применяют заточку и доводку (окончательную абразив­ ную обработку) передней и задних поверхностей лезвий, фасок, ленточек и радиусов вершин режущих кромок.

Последовательность заточки поверхностей, форма (тип) круга, характеристика абразивного материала и режим обработки зависят от вида и материала затачиваемого инструмента, применяемого оборудования и охлаждения, а также характера заточки (при изготовлении или по­ вторной заточке после затупления инструмента — вос­ становлении).

Типовые технологические процессы заточки режущих инструментов. Основными видами операций, выполняемых при заточке режущего инструмента, являются предвари­ тельное и окончательное круглое шлифование рабочей части инструмента, предварительная заточка передней и задних поверхностей, доводка лезвий и ленточек, за­ точка стружкоразделительных и стружкозавивающих ка­ навок, способствующих разделению и дроблению стружки.

Заточку инструмента с пластинами из твердого сплава выполняют по приведенным ниже схемам.

Схема 1: заточка стального корпуса кругами из элек­ трокорунда; заточка по главной задней, вспомогательной задней и передней поверхностям пластины из твердого сплава кругами из карбида кремния зеленого; доводка лезвия и ленточек алмазными кругами.

Схема 2: заточка кругами из карбида кремния зеле­ ного одновременно твердого сплава и стального кор­ пуса по главной задней и передней поверхностям; доводка лезвия и ленточек алмазными кругами.

Схема 3: заточка одновременно пластины из твердого сплава и стального корпуса в последовательности, ука­ занной в схеме 2, алмазными кругами на металлической связке путем электрохимического шлифования или ал­ мазными кругами на керамической связке.

Схема 4: алмазная заточка только пластины из твер­ дого сплава по всей поверхности или только фасок.

Схемы 1 и 2 применяют при больших припусках, а также в тех случаях, когда для увеличения периода стойкости инструмента необходима трехкратная заточка.

Схему 3 применяют, когда припуск на заточку не пре­ вышает 0,3—0,4 мм.

Схему 4 применяют в тех случаях, когда конструкция инструмента обеспечивает достаточный вылет пластин из корпуса и отсутствие контакта круга со стальным кор­ пусом, а также при заточке ножей в специальном при­ способлении.

Характеристику кругов и режим заточки инструмен­ тов с пластинами из твердого сплава выбирают из табл. 148. Марки алмазных порошков указаны в ГОСТ 9206—80, форма кругов — в ГОСТ 16181—82, в скобках — ранее применявшиеся обозначения.

Заточку инструмента из быстрорежущей стали выпол­ няют по приведенным ниже схемам.

Схема 1: заточка лезвия по передней поверхности; шлифование ленточек и заточка задних поверхностей кругами из электрокорунда.

Схема 2: заточка передней и задней поверхностей лезвия кругами из электрокорунда, доводка фасок и ленточек кругами из эльбора.

Схема 3: заточка кругами из эльбора всех поверх­ ностей рабочей части инструмента.

Обработку по схеме 1 применяют, когда на заточку предусматривается большой припуск, а требования к ше­ роховатости заточенных поверхностей невысоки (Ra ^

0,63 мкм).

Схему 2 применяют, когда требуется обеспечить ше­ роховатость заточенной поверхности Ra < 0,32 мкм.

Схему 3 применяют при припуске менее 0,2—- 0,3 мм.

Круглое шлифование применяют для заточки в том случае, когда необходимо обеспечить диаметр инстру­ мента с малым полем допуска и цилиндрической ленточ­ кой (например, при заточке зенкеров, разверток).

 

 

 

 

Характеристика

абразивного

инструмента

Режимы обработки

 

Вид технологической

 

 

 

Твер­

 

Ско­

Подача

Подача

на

Форма

 

Зерни­

 

рость

про­

операции

и инструмента

Материал

дость

Связка

круга

дольная

глубину

S f ,

 

 

 

круга

стость

(концен­

(стола)

 

 

 

 

 

 

трация)

 

ик>

5Пр.

мм/дв. ход

 

 

 

 

 

 

 

 

м/с

м/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заточка:

и

открытых

ч ц .ч к

Карбид

40—25

М3—СМ2

Керамиче­

10—18

4—6

0,05—0,10

резцов

задних

поверхностей

12А2—45°

кремния

 

 

ская

 

 

 

 

рабочей

части много­

(АЧК)

зеленый 63С

200/160—

100 %

К5—К8

16—22

1,5-2

0,03—0,08

лезвийного

инстру­

 

Алмаз А66

Металли­

мента

( R a

= 0,63...

 

(АСВ)

100/30

 

ческая М5,

 

 

 

 

1,25 мкм)

 

 

 

 

 

Ml—С2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(МВ1)

 

 

 

 

твердосплавных

пла­

ЧЦ, ЧК

Карбид

40—25

М3—СМ2 керамиче­

12—18

4—6

0,08—0,10

стин

совместно

со

12А2—45е

кремния

 

 

ская

 

 

 

стальным корпусом

зеленый 63С

250/200—

100 %

К5—К8

25—30

1—2

0,03—0,05

( R a =

0,63 ... 2,5

мкм)

(АЧК)

Алмаз АС4

Керамиче­

 

 

 

 

(АСР)

122/100

 

ская К1-01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(К1)

 

 

 

ss

о

 

 

 

 

 

Характеристика абразивного инструмента

Режимы обработки

 

.

Вид технологической

 

 

 

Твер­

 

Ско­

Подача

 

 

Форма

 

Зерни­

 

про­

Подача

на

операции

и инструмента

Материал

дость

Связка

рость

дольная

 

 

 

 

 

круга

стость

(концел*

круга

(стола)

глубину

S p

 

 

 

 

 

 

 

 

трация)

 

”к>

5пр*

мм/дв. ход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м/с

м/мин

 

 

Заточка:

 

 

чк, т

Карбид

25—16

СМ1—

Керамиче­

12—18

4—6

0,02—0,05

 

передних поверхно-

 

стей многолезвийного

12А2—45°

кремния

 

СМ2

ская К5 .

 

 

 

 

 

инструмента

(Ra =

(АЧК)

зеленый 63С

160/125—

100 %

Металли­

25—30

1—1,5

0,03—0,05

 

=

0,16 ... 0,32 мкм)

 

Алмаз АС2

 

 

 

 

 

 

(АСО)

63/50

 

ческая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М2-01 (Ml),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М5, М1-01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(МВ1)

 

 

 

 

Доводка

твердосплав­

12AJ—45°

Алмаз АС4

63/50

100 <!'

Металли­

25—30

0,7—1

Ручная

ных

пластин

(Ra =

(АЧК)

(АСР)

 

 

ческая

 

 

подача

=

0,08 ... 0,16 мкм)

 

 

 

 

М2-01^М1),

 

 

С силой

 

 

 

 

 

1А1 (АПП);

Алмаз АС2

50/40

50%

Бакелито­

20—25

0,7—1

10—20 Н

 

 

 

 

 

0,005—0,01

 

 

 

 

 

6А2 (АПВ)

(АСО)

 

 

вая Б1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б 156 (В2-01,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1-02)