16.8. Режимные параметры, динамика шлифования и технико-экономические показатели

Скорость шлифования. Под скоростью шлифования пони-мается скорость точек, расположенных на режущей поверхности шлифовальных кругов. Скорость шлифования, обычно выражае-мую в м/с, рассчитывают по формуле

, (16.1)

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

Шлифовальные бабки на шлифовальных станках имеют только одну частоту вращения, назначаемую из условия, чтобы при вра-щении шлифовального круга с максимальным для данного типо-размера станка диаметром скорость периферийных точек круга не превышала 30 м/с. Этот предел ограничен механической проч-ностью шлифовальных кругов, выполненных на керамической связке. В процессе эксплуатации, по мере износа и повторных правок, диаметр D шлифовальных кругов постепенно уменьша-ется, что ведет к уменьшению скорости шлифования.

Шлифование со скоростями 30 м/c допустимо только при использовании кругов, выполненных на металлических связках, а также кругов на керамической связке, армированных специаль-ными прокладками из высокопрочных полимеров или металли-ческими бандажами, заложенными в круги в процессе их изго-товления. Скорость шлифования такими кругами может достигать60 м/с и больше.

Эффективная мощность. На значение эффективной мощнос-ти при шлифовании влияет много факторов. Основными среди них являются физико-механические свойства обрабатываемых ме-таллов, характеристики шлифовальных кругов и режимы шлифо-вания. На основе обработки результатов экспериментальных ис-следований установлено, что при шлифовании конструкционных сталей, чугунов и высоколегированных сплавов затрачиваемая эффективная мощность в киловаттах для наружного и внутрен-него круглого шлифования выражается зависимостью

, (16.2)

где– продольная подача, мм/об; – поперечная подача, мм/дв ход;– окружная пода-ча, равная линейной скорости точек на обрабатываемой поверх-ности заготовки, м/мин; B – ширина шлифовального круга, мм.

Для плоского шлифования

, (16.3)

где – поперечная подача, мм/дв ход; – вертикальная подача, мм/ход;– про-дольная 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:

, (16.4)

где – коэффициент и n – показатель степени, зависящие от вида шлифования (табл. 16.10); – коэффициенты, учи-тывающие твердость круга, ширину круга B, вид обрабатываемого материала (табл. 16.11).

Силы резания. При наружном и внутреннем круглом шлифо-вании, а также при плоском шлифовании силу резания можно разложить на три составляющие – касательную , радиальную и осевую . Третья составляющаямала () и обычно в расчетах не учитывается.

Так как составляющая действует в направлении главного движения резания, то именно она определяет значение эффектив-ной мощности, откуда

. (16.5)

Используя уравнения (16.3), (16.4) и (16.5), получаем для на-ружного и внутреннего круглого шлифования:

,

а для плоского шлифования

.

При шлифовании радиальная составляющая силы резания всегда больше касательной составляющей. Отношениеназываетсякоэффициентом абразивного резания. Для различных обрабатываемых материалов коэффициент абразивного резания имеет следующие значения: сталь 45 – 0,36; быстрорежущая сталь Р9Ф5 – 0,38; твердый сплав Т15К6 – 0,45; чугун – 0,5; титановый сплав ВТ16 – 0,69.

Таблица 16.10