Расчет режимов резания при шлифовании

Назначение режимов шлифования и определение основного времени производится в несколько этапов. В первую очередь необходимо выявить исходные данные.

  1. По обрабатываемой детали: диаметр и длину обрабатываемой поверхности, марку стали и твердость по HRC, обрабатываемость различных марок металла; наличие галтелей; жесткость детали, количество люнетов.
  2. По качеству поверхности: высоту шероховатости по ГОСТ 2789-73, склонность стали к появлению прижогов и трещин.
  3. По точности обработки: допуски на, размер - квалитет по СЭВ 144-75, допуски на погрешности геометрической формы и положения.
  4. Припуски (на сторону или диаметр) на обработку.
  5. Метод шлифования: с поперечной, продольной подачей и др.
  6. По модели и основным характеристикам станка - числу оборотов круга и детали, подачам и др.
  7. По мощности привода круга (кВт).

Все исходные данные заносят в расчетно-нормировочную карту.

На шлифовальном станке различают главное движение и движения подач. Шлифовальные круги работают со скоростью 35 и 50 м/с и выше.

Движения подач

Круговая подача определяется по формуле:

VД = (πdДnд)/1000, где dД - диаметр обрабатываемой поверхности, мм, nд - частота вращения обрабатываемой детали, об/мин;

подача на глубину - направление этой подачи при шлифовании периферией круга перпендикулярно, а при шлифовании торцом круга параллельно оси вращения шлифовального круга.

Различают подачу на глубину: на оборот детали tо (мм/об) при врезном шлифовании, на одинарный ход стола tx (мм/х) или на двойной ход стола tД.Х. (мм/дх) при шлифовании с продольной подачей, в минуту tМ (мм/мин). Между этими подачами имеются следующие зависимости:

при врезном шлифовании tМ = t0nД;

при шлифовании с продольной подачей tМ = tхnх; tM = tД.Х.×nД.Х., где nД.Х - число двойных ходов в мин, дх/мин.

Продольная или поперечная, подача - направление этой подачи при шлифовании периферией круга параллельно, а при шлифовании торцом круга перпендикулярно оси вращения круга. Различают продольную подачу: в долях ширины круга на оборот детали - sA; на один оборот детали - s0 (мм/об); в минуту - sM (мм/мин).

Между этими подачами имеются зависимости: sc = SДBK, где Вк- высота (ширина) шлифовального круга, мм.

Длина рабочего хода

SM = SД ВКnД = SonД = 2Lp.х.nД.Х, где Lp.х.- длина рабочего хода в направлении продольной подачи. Длина рабочего хода определяется при шлифовании на ход Lp.х. = 1 - (1-2к) Вк,

при шлифовании в упор Lp.х. = LД - (1 - к) Вк, где LД - длина шлифования в направлении продольной подачи; к - перебег круга за пределы шлифуемой поверхности в долях высоты (ширины) круга.

Число двойных ходов

Число двойных ходов стола определяется по формуле nД.Х. = SM/2Lp.х..

Основное время

Основное (технологическое) время при всех видах шлифования определяется по формуле to = QM/Q = FП/VДst, где QM - объем металла, подлежащего снятию, мм3, F - поверхность обработки, мм2, П - припуск на сторону, мм, Q - объем металла, снимаемый в единицу времени, мм3/мин, VД, s, t- подачи при шлифовании.

Интенсивность съема металла в единицу времени Q (мм3/мин) на этапе установившегося процесса (после создания натяга) определяется произведением подач (круговой, продольной и на глубину). С увеличением интенсивности съема металла Q увеличиваются:

  • нормальная составляющая силы шлифования PN;
  • глубина внедрения в обрабатываемую поверхность отдельных абразивных зерен, что ухудшает шероховатость поверхности;
  • выделение теплоты в зоне резания, что приводит к изменению свойств поверхностного слоя;
  • расход мощности.

Интенсивность съема металла

Так как интенсивность съема металла и величина нормальной составляющей силы шлифования пропорциональны высоте (ширине) шлифовального круга, наиболее удобным нормативным показателем будет интенсивность съема металла в единицу времени, отнесенная на 1 мм высоты (ширины) шлифовального круга QУД = VДSДt/1000

Значение удельной интенсивности съема металла QУД при обработке стали при наружном круглом шлифовании принимается по табл. 11.

Таблица 11. Удельная интенсивность съема металла

Виды шлифования

Предельные значения удельной интенсивности съема металла при шлифовании, мм3/(мин×мм)

с радиальной подачей

с продольной подачей

Черновое

250 - 500

200 - 400

Получистовое

100 - 200

80- 160

Чистовое

40 - 80

32 - 63

Тонкое

16 - 32

12,5 - 25

При силовом шлифовании удельный съем металла достигает 800-1200 мм3/(мин×мм) и в отдельных случаях 2400 мм3/(мин×мм).

Физический смысл критерия заключается в том, что удельная интенсивность съема металла QУД характеризует нагрузку, воздействующую на абразивные зерна в зоне резания. С увеличением припуска диаметров обрабатываемой детали и круга принимают значения ближе к верхнему пределу.

Отдельные подачи выбирают в такой последовательности: сначала определяют окружную скорость детали (круговую подачу) vд и частоту вращения детали пд, затем продольную подачу и подачу на глубину. Величину окружной скорости детали vд выбирают ближе к верхнему пределу, так как с увеличением vд сокращается время воздействия источника теплоты и уменьшается опасность образования прижогов на шлифуемой поверхности. Следует учитывать, что с увеличением частоты вращения детали возрастают вибрации (особенно при обработке неуравновешенных деталей), увеличивается разбрызгивание СОЖ и опасность вырывания детали из центров.

Продольная подача в долях ширины круга обычно принимается:

  • при черновом шлифовании SД не более 0,8 ширины круга;
  • при чистовом шлифовании SД = 0,2 ÷ 0,3 ширины круга.

При обработке на наружных круглошлифовальных станках величину минутной продольной подачи ограничивают скоростью 12-14 м/мин. При обработке на внутришлифовальных станках число двойных ходов ограничивают 120-180 дх/мин.

Величину подачи на глубину назначают в последнюю очередь, исходя из допустимой удельной интенсивности съема металла QУД.

 

Похожие материалы

Комментарии

Добавить комментарий