Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 [ 114 ] 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Глава XXV

ШЛИФОВАНИЕ

§ 1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ И АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Шлифование - обработка металлов резанием абразивным инструментом; сопровождается физическими процессами, присущими другим видам обработки резанием. Основными видами абразивного инструмента являются: шлифовальные круги, сегменты, головки, бруски, ленты, шкурки, пасты и др. Режущую часть йкструмента составляют абразивные зерна, которые при помощи связки образуют инструмент различной формы. Абразивные


Рис. 212. Схема резания абразивных зерен:

/ - круг; 2 - абразивное зерно; 3-связка; 4- деталь; 5- вид стружки

зерна - элементарные резцы, представляют собой мелкие кристаллы с острыми гранями (кромками), с помощью которых они производят резание.

Зерна обладают высокой твердостью, износостойкостью и теплостойкостью. Это позволяет обрабатывать ими твердые материалы, в том числе закаленные стали, металле- и минералокерамические твердые сплавы. Шлифование применяется чаще всего как отделочная операция, так как зерна срезают очень тонкие стружки (в несколько микрон) и с большой скоростью - до 40 м1сек и выше. Это позволяет получить высокую точность (до 1-го класса) и класс чистоты (до 12 класса). Шлифованием производят также обдирку отливок и поковок, зачистку сварных швов, заточку режущего инструмента и др.

Шлифование протекает в тяжелых условиях, так как расположенные хаотично на поверхности круга зерна имеют относительно



большой радиус округления граней и передний угол, как правило, у них отрицательный (рис. 212). Это вызывает значительные пластические деформации, трение, нагрев (до 1500° С), в результате чего часть стружки сгорает. Высокая температура в зоне контакта иногда приводит к обезуглероживанию поверхности, прижогам, изменению структуры материала детали.

§ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА И ВЫБОР ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Шлифовальные круги характеризуются формой и размерами, материалом абразивных зерен и связки, размерами зерен, твердостью и структурой. Для различных условий шлифования при меняются круги соответствующей характеристики. Форма абра зивных кругов, их размеры и обозначения установлены ГОСТом 2424-60 (табл. 24). Форма круга выбирается с учетом формы и размера обрабатываемой детали и других условий шлифования.

Таблица 24

Форма и назначение шл»!фовальных кругов

Виды кругов

Форма сечения

Обозначение

Назначение

Плоские прямого профиля

Для круглого шлифования тел враш,еиия и плоского шлифования периферией круга

Плоские с двусторонним коническим профилем

Для шлифования резьбы, зубьев зубчатых колес, профильных канавок

Плоские с выточкой

Плоские с двусторонней выточкой

Для круглого шлифования периферией круга и подрезки торца

Диски

Для разрезания и шлифования канавок

Чашки цилиндрические

Чашки конические

Для плоского шлифования торцом круга

Тарелка

Для заточки инструмента (зубьев фрез, разверток, зенкеров и др.)



Абразивные материалы бывают естественные и искусственные. Естественные абразивы (кварцевый песок, наждак, корунд) в силу низкой производительности в машиностроении почти не применяются. Исключение составляет природный алмаз. Искусственные абразивы получают электроплавкой при высоких температурах (выше 2200° С). Они более однородны по составу, производительны и широко применяются. К ним относятся: электрокорнуд. карбид кремния (карборунд), карбид бора. К искусственным абразивам относится также синтетический алмаз.

Электрокорунд состоит йз кристаллической окиси алюминия AlgOg, выдерживает температуру до 2050° С, микротвердость достигает 2500 кГ/мм, более вязок и прочен по сравнению с другими искусственными абразивами. Применяют его при шлифовании прочных материалов (а, > 20 кГ/мм), например сталей, ковкого чугуна и др.

Выпускают два вида электрокорунда: нормальный (содержит 86-91% AlgOg), обозначается Э и белый (содержит 97- 99% ALjOg), обозначается ЭВ. Чем больше содержится кристаллов AI2O3, тем выше твердость и режущие свойства абразива. Электрокорунд Э применяют в основном для шлифования детали из незакаленных сталей, а ЭБ - для закаленных и для фасонного шлифования.

Более высокими режущими свойствами обладают улучшенные виды корунда: монокорунд, хромистый и титановый корунд. Монокорунд (М) представляет собой монокристаллы электрокорунда (до 99% AI2O3), имеющих более острые режущие грани; отличается повышенными прочностью, износостойкостью, сопротивлением изгибу и сжатию, им можно шлифовать детали из металлов высокой прочности. Стойкость кругов из монокорунда выше обычных примерно в два раза.

Карбид кремния (карборунд) - химическое соединение кремния с углеродом (SiC), получается сплавлением кварцевого песка и каменного угля или кокса; теплостойкость превышает 2050° С. Зерна SiC более твердые (микротвердость выше 3000 кГ/мм), имеют более острые грани и повышенные режущие свойства, чем у электрокорунда.

Выпускается два вида карборунда: черный (КЧ), содержит 95-98% SiC и зеленый (КЗ), содержит 98-99% SiC. Карборунд КЗ более твердый и износостойкий, чем КЧ, и имеет более острые кромки. Недостаток карборунда - высокая хрупкость и малая прочность, поэтому для обработки стали он непригоден. Абразивом КЧ шлифуют детали из чугуна, бронзы, сплавов алюминия и др.; КЗ - из металло- и минералокерамических твердых сплавов.

Карбид бора - химическое соединение бора с углеродом (В4С), получают сплавлением борной кислоты с нефтяным коксом, содержит до 95% кристаллического карбида бора, микротвердость -



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 [ 114 ] 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129