Розділ 4 Шліфування інструмента Кругле зовнішнє шліфування багатолезового інструмента
Кругле зовнішнє шліфування застосовують для обробки зовнішніх циліндрових, конічних і торців поверхонь заготовок інструмента. Різновиди круглого шліфування відрізняються напрямом руху подачі: поздовжнє (паралельно осі заготовки) або врізне (перпендикулярно або під кутом до осі заготовки); характером подачі на глибину різання: багатопрохідне або глибинне (однопрохідне) (рисунок 4-1).
Поздовжнє кругле шліфування використовують при обробці заготовок довжиною більше 80мм в умовах багатосерійного виробництва і коротких заготовок в умовах серійного і дрібносерійного виробництва. Врізне кругле шліфування доцільно використовувати при довжині шліфованої поверхні менше 80мм у багатосерійному виробництві, а також при шліфуванні фасонних поверхонь і одночасному шліфуванні декількох поверхонь. Шліфування циліндрових поверхонь, як правило, проводиться периферією круга, а торцевих - торцем круга.
Попереднє шліфування заготовок інструментів із швидкорізальних сталей при припуску на сторону 0,2-0,5мм і великому об'ємі матеріалу, що зрізається, рекомендується виконувати кругами з електрокорунду, при цьому найбільшу ефективність мають круги з хромотитанистого електрокорунду марок
Рисунок 4.1 – Різновиди круглого зовнішнього шліфування
(91 А, 92А), зносостійкість яких на 20-80% вища, ніж кругів з електрокорунду білого (24А). Круги з хромотитанистого електрокорунду унаслідок підвищеної самозагострюваности слід застосовувати підвищеної твердості порівняно з кругами з електрокорунду білого.
Круги з електрокорунду твердістю СТ2 і вище працюють із затупленням. Період стійкості круга при попередньому шліфуванні в основному обмежується появою на оброблюванй поверхні ограновування, яке є наслідком утворення хвилястості на робочій поверхні шліфувального круга. Висота хвиль на робочій поверхні шліфувального круга до кінця періоду стійкості круга зростає, що супроводжується при шліфуванні появою характерного шуму. Хвилястість на поверхні круга утворюється під впливом вібрацій, що виникають у процесі шліфування, унаслідок яких сили шліфування коливаються в широких межах. Западини на крузі утворюються в місцях дії більшої сили шліфування. На твердих кругах замість западин утворюються рівномірно розташовані ділянки з притупленими зернами. У ряді випадків період стійкості круга обмежується появою дефектів на шліфованій поверхні у вигляді припікання.
Остаточне шліфування заготовок інструментів із швидкорізальних сталей при припуску на сторону 0,03-0,05мм і високих вимогах до шорсткості і якості поверхонь готової деталі рекомендується проводити шліфувальними кругами з ельбору або алмазу на органічних зв'язках, які мають такі переваги: високі різальні властивості кругів з алмазу і ельбору з порівняно дрібною зернистістю дозволяють застосовувати їх для знімання великих припусків, що забезпечує шорсткість поверхні Rа=0,32-0,08мкм. Підвищена зносостійкість цих кругів гарантує стабільність геометричних параметрів інструмента, гостроту його різальних кромок, відсутність структурних змін у поверхневому шарі і зниження трудомісткості операції. Так, наприклад, застосування шліфувального круга з ельбору ЛО5 Б1 100 або діамантового круга АС2 50/40 Б1 100 знижує продуктивність операції остаточного шліфування розгорток на 25-30% в порівнянні з кругами з електрокорунду або карбіду кремнію.
При шліфуванні заготовок твердосплавного інструменту вибір характеристики шліфувального круга залежить від виду операції і величини припуску на сторону. При припуску більше 0,3мм найдоцільніше застосовувати круги з карбіду кремнію зеленого. Наприклад, при шліфуванні центрів у твердосплавних заготовок діаметром 6-12мм, що мають прямий торець, радіальний припуск становить 2-5мм. У цьому випадку продуктивність шліфування центрів абразивним кругом 63С25СМ1К в 2 рази вища, ніж діамантовим АС6 80/63 М2-01 100.
Попереднє шліфування заготовок твердосплавного інструменту з припуском на сторону 0,2-0,3мм найбільш ефективно проводити діамантовим кругом на металевій зв'язці типу М1-01. Діамантовий круг на металевій зв'язці працює в режимі затуплення і вимагає тривалої правки. У міру затуплення круга збільшується потужність шліфування і зростає час для отримання необхідної точності розміру.
Остаточне шліфування заготовок твердосплавного інструменту при припуску на сторону 0,03-0,05мм доцільно проводити діамантовим кругом на органічній зв'язці типу В2-01.При використанні діамантового круга АС2 50/40 В2- 01 100 може бути досягнута шорсткість поверхні Rа = 0,32-0,16мкм.Діамантовий круг на органічній зв'язці працює з самозагострюванням і не вимагає правки.
Швидкість шліфувального круга Vкр визначається технічними даними круглошліфувального верстата і міцністю шліфувального круга. Сучасні круглошліфувальні верстати забезпечують швидкість шліфувального круга до 50-60м/с.При шліфуванні заготовок хвостовиків інструменту з конструкційних матеріалів і заготовок робочої частини інструменту з швидкорізальних сталей рекомендується застосовувати швидкісне шліфування з швидкістю до 50м/с. При шліфуванні заготовок твердосплавних інструментів кругами з карбіду кремнію зеленого рекомендується швидкість шліфувального круга 18-22м/с, а при шліфуванні діамантовими кругами - швидкість 25-35м/с.
Колова швидкість заготовки (швидкість подачі Vѕ) визначає час нагріву заготовки в контактній зоні при шліфуванні. Чим вище Vѕ, тим менший час нагріву і тим нижча температура шліфування. Тому слід вибирати максимально можливу швидкість подачі. Обмеженням Vѕ є поява вібрацій, що викликають огранування виробу.
Подача на оберт Sо при поздовжньому шліфуванні, як правило, задається в частках ширини круга Вкр. Для попереднього шліфування рекомендується брати S0=(0,7-0,8)Вкр, а для кінцевого Sо=(0,2-0,3)Вкр.
Подачу на глибину Sh при поздовжньому шліфуванні і швидкість руху подачі Vвр при врізному шліфуванні слід призначати так, щоб забезпечити мінімальну собівартість операції. При цьому необхідно враховувати, що збільшення Sh і Vвр забезпечує зниження машинного часу, але призводить до інтенсивного зносу шліфувального круга, що зменшує його стійкість і викликає необхідність частої правки.
При попередньому шліфуванні подача на глибину у 2-2,5 раза вища, ніж при остаточному шліфуванні. Величину Sh слід вибирати тим менше, чим вищі вимоги до точності обробки, менше жорсткість технологічної системи і гірше шліфованість інструментального матеріалу. Час виходжування зростає із збільшенням Sh, зменшенням жорсткості технологічної системи, підвищенням вимог до шорсткості поверхні.
