11.3. Элементы режима резания при шлифовании

Скорость шлифования. Под скоростью резания при шлифования понимается скорость точек, расположенных на режущей поверхности шлифовальных кругов. Скорость шлифования, обычно выражаемую в м/с, рассчитывают по формуле:

, (11.1)

где D– диаметр круга, мм;n– частота вращения шпинделя, мин^–1.

Шлифование со скоростями V_к =30 м/c допустимо только при использовании кругов, выполненных на металлических связках, а также кругов на керамической связке, армированных специальными прокладками из высокопрочных полимеров или металлическими бандажами, заложенными в круги в процессе их изготовления. Скорость шлифования такими кругами может достигатьV_к= 60 м/с и более.

Эффективная мощность. На значение эффективной мощности при шлифовании влияет много факторов. Основными среди них являются физико-механические свойства обрабатываемых металлов, характеристики шлифовальных кругов и режимы шлифования. На основе обработки результатов экспериментальных исследований установлено, что при шлифовании конструкционных сталей, чугунов и высоколегированных сталей затрачиваемая эффективная мощность в киловаттах для наружного и внутреннего круглого шлифования выражается зависимостью:

, (11.2)

где s_прод=(0,6...0,8)В– продольная подача в долях ширины круга, мм/об;s_поп=0,005...0,05 – поперечная подача, мм/дв ход;s_окр=V₃– окружная подача, равная линейной скорости обрабатываемой заготовки, м/мин;B– ширина шлифовального круга, мм.

Для плоского шлифования

, (11.3)

где s_поп=(0,6...0,8)В– поперечная подача, мм/дв ход;s_верт=0,005...0,05– вертикальная подача, мм/ход;s_прод=1...10 – продольная подача, м/мин;B– ширина шлифовального круга, мм.

Входящий в уравнения (16.2) и (16.3) коэффициент зависит от вида шлифования и диаметра шлифуемой заготовки, мм.

Основное (машинное) время.Затраты времени, необходимые на проведение шлифовальных операций, определяются в зависимости от схемы шлифования, количества и длины двойных ходов, необходимых для обработки всей обрабатываемой поверхности и удаления оставленного на обработку припуска, а также от скорости продольной подачи. Если длина перемещения заготовки при осуществлении одного двойного хода равна 2l, мм, а значение продольной подачи s_прод, мм/мин, то время, мин, на совершение одного двойного хода равно, а на выполнениеi_pрабочих иi_Ввыхаживающих ходов равно

. (11.4)

Для наружного круглого шлифования – длина одного двойного хода заготовки равна:

,

где l₃– длина обрабатываемой поверхности на заготовке;l₁иl₂ – длины пробега соответственно с правой и левой сторон шлифовального круга;B– ширина шлифовального круга.

В промежутках между смежными двойными ходами автоматически срабатывает механизм поперечной подачи и число двойных рабочих ходов i_p=2Z/s_поп, где 2z– припуск на шлифование;s_поп– значение поперечной подачи. Подставив в уравнение (11.4) значенияlиi_p, получаем:

, (11.5)

где i_B– число выхаживающих ходов.

При внутреннем круглом шлифованиидлина одного двойного хода заготовки равна

,

где l₃– длина шлифуемой заготовки;l₁иl₂– длины врезания и перебега соответственно с правой и левой сторон заготовки. После каждого двойного хода производится поперечная подача заготовки и, следовательно, число двойных ходов за время ее обработкиi_p=2Z/s_поп, где– припуск на обработку внутренней поверхности шлифованием.

Основное технологическое время при внутреннем круглом шлифовании заготовки

, (11.6)

где i_B– число выхаживающих ходов;s_прод– продольная подача.

При плоском шлифованиидлина двойного продольного хода определяется как:

, (11.7)

где l₃– длина обрабатываемой заготовки;l₁иl₂– длины перебегов в начале и в конце хода.

Чтобы с поверхности обрабатываемой заготовки снять слой толщиной, равной глубине шлифования t=s_верт, заготовка должна совершитьi_{p поп} =b/s_попрабочих ходов, гдеs_поп– размер поперечной подачи; длина поперечного хода

, (11.8)

где B– ширина шлифовального круга;b₁иb₂– поперечные перебеги соответственно перед первым и после последнего двойного хода при снятии одного слоя с поверхности заготовки, равногоt=s_верт.

Для удаления всего припуска  с поверхности заготовки необходимо снять слоев; общее количество рабочих двойных ходов равно

. (11.9)

Подставляя в уравнение (16.6) выражения l,bиi_pиз формул (16.9), (16.10) и (16.11), получаем основное технологическое время при плоском шлифовании:

,

где i_B– число выхаживающих ходов;– припуск на шлифование;s_верт – значение вертикальной подачи.