Задача 7. Розрахунок режимів різання при шліфуванні

Шліфування – процес різання матеріалів за допомогою ріжучого абразивного інструмента, елементами якого є абразивні зерна.

Рух різання при шліфуванні − обертання шліфувального круга, рух подачі − зворотно-поступальний рух столу верстата із заготовкою і (чи) поступальний рух шліфувальної бабки зі шліфувальним кругом.

Розрізняють кругле зовнішнє шліфування, внутрішнє кругле шліфування, плоске шліфування, безцентрове шліфування. Кругле, зовнішнє шліфування застосовується для обробки циліндричних зовнішніх поверхонь і здійснюється двома способами: з поздовжньою подачею (метод врізання) − застосовується, якщо довжина поверхні, що шліфується, менша за ширину круга.

Розрахунок режимів різання при шліфуванні починають з вибору характеристики шліфувального круга.

Для цього встановлюють:

- тип (форму) шліфувального круга [6] чи [7],

- матеріал абразивного зерна [6] чи [7], [1],

- зернистість [6],

- індекс зернистості [6],

- твердість [6], [1],

- структуру [6], [1],

- клас точності круга [6].

Шліфувальні круги виготовляють трьох класів точності: АА; А; Б.

Для кругів класу точності Б використовують шліфувальні матеріали з усіма індексами, які характеризують зміст основної фракції: В, П, Н і Д; для кругів класу точності А – тільки з індексами В, П, Н; для кругів класу точності АА – тільки з індексами В, П, тобто з високим і підвищеним (до 55 % при зернистості 200-4) вмістом основної фракції.

Якщо вибір характеристики шліфувального круга робиться за [7], то її варто перевести в нове позначення.

Після вибору елементів круга варто записати повну характеристику, що містить такі параметри: форму (тип), марку зерна, зернистість, індекс зернистості, твердість круга, структуру, тип зв’язування, клас круга, припустиму колову швидкість.

Основними елементами режиму різання при шліфуванні є такі: колова швидкість у м/с (указується наприкінці характеристики круга і є максимально допустимою міцністю круга); швидкість обертального чи поступального руху деталі в м/хв; глибина шліфування t, мм − шар металу, що знімається шліфувальним кругом за один чи подвійний хід при круглому чи плоскому шліфуванні дорівнює всьому припуску на бік; поздовжня подача S – переміщення шліфувального круга вздовж своєї осі в мм на оберт заготовки при круглому чи шліфуванні в мм на кожен хід столу при плоскому шліфуванні периферією круга; радіальна подача S_Р – переміщення шліфувального круга в радіальному напрямку в мм на один оберт деталі при врізному шліфуванні.

Ефективна потужність (потужність, необхідна для різання) розраховується за емпіричною формулою [6], [7] чи визначається за таблицями нормативів.

Основний час при круглому шліфуванні з поздовжньою подачею: , хв.

де h − припуск на сторону, мм;

V_c – швидкість поздовжнього ходу столу, м/хв.;

t − глибина шліфування, мм;

К − коефіцієнт виходжування;

K = 1,4 – при чистовому шліфуванні;

К = 1,1 − при попередньому шліфуванні;

L − величина ходу столу, мм:

L = l - (1 - K×m)×B_k , мм

де l – довжина поверхні, що шліфується, мм;

К − кількість боків перебігу круга ( К = 2 при сході круга в обидва боки, К = 1 при сході круга в один бік, К = 0 − без сходу);

m − перебіг у частках ширини круга;

В_k − ширина шліфувального круга, мм.

При круглому зовнішнбому шліфуванні методом врізання:

, хв.

де n_з – частота обертання заготовки, об./хв.;

S_p – радіальна подача, мм/об.

При круглому шліфуванні:

, хв.

де S – поздовжня подача, мм/об.

При круглому внутрішньому шліфуванні перебіг круга в обидва боки дорівнює 0,5∙В, тоді:

L = l - (1 - 2×0,5)×B, тобто L = l мм.

Плоске шліфування

, хв.

де Н − переміщення шліфувального круга в напрямку поперечної подачі, мм;

L − величина ходу столу, мм;

h − припуск на сторону, мм;

V_с − швидкість руху столу, м/хв.;

g − кількість заготовок, що шліфуються одночасно.

Н = В_з + В_к + 5, мм

де В_з – ширина поверхні, що обробляється кругом, мм;

В_к – ширина шліфувального круга, мм;

L = l + (10…15), мм

де l – сумарна довжина заготовок, встановлених на столі, мм.