Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
ТермоЭДС в абразивном инструменте имеет дальность действия до 10 мкм. Ее влияние на изнашивание зерен резко возрастает с уменьшением толщины среза менее 0,01 мм. Разность потенциалов в зоне резания и электроемкость обрабатываемого материала значительно увеличивают силу трения, т.е. затраты энергии на шлифование, и интенсифицируют изнашивание инструмента. Особенно велико отрицательное действие ЭДС при чистовой механической обработке с толщиной среза порядка 1 мкм. При микротолщинах среза меняются механические характеристики материала и физико-механическое взаимодействие в зоне контакта. Деформирование протекает в объеме, содержащем незначительное число дислокаций (металл приближается к идеальной структуре). С другой стороны, в деформируемом микроскопическом объеме металла имеют место громадные давления инструмента на заготовки (30 ... 600 ГПа). Таким образом, малые толщины среза характеризуются высокой пластической деформацией, повышенными механическими нагрузками и интенсивным изнашиванием инструмента, а высокие скорости - механическими, тепловыми и электрическими ударными импульсами длительностью 10~3... 10~5 с.
ВЗАИМОСВЯЗЬ СПОСОБОВ И СХЕМЫ СЪЕМА ПРИПУСКА
125
Существует предел скорости шлифования (80 м/с - для термокорунда и 90 м/с - для карбида кремния), определяемый, с одной стороны, силами трения и износом абразивного инструмента, а следовательно, непроизводительными затратами мощности, и, с другой стороны, уровнем вибраций, разрывной скоростью круга, сложностью подачи СОЖ в зону обработки. Увеличение производительности абразивной обработки за счет увеличения скорости шлифовального круга находится в противоречии с требованиями к качеству поверхностного слоя, безопасностью и гигиеной труда.
Дальнейшее повышение эффективности макролезвийной и абразивной обработки возможно путем изменения кинематических соотношений между заготовкой и инструментом, а также совмещения физико-химических процессов с механическими.
5.2. ВЗАИМОСВЯЗЬ СПОСОБОВ И СХЕМЫ СЪЕМА ПРИПУСКА ПРИ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКЕ
Существующая классификация способов абразивной обработки устанавливает в зависимости от скорости инструмента две основные группы: традиционное шлифование, когда скорость шлифовального круга на несколько порядков выше скорости заготовки, и хонингование (доводка, финиширование), когда скорость инструмента соизмерима со скоростью заготовки. Шлифование является высокоскоростным способом по сравнению с хонингованием и доводкой, скорости которых на два-три порядка меньше.
Кинематическая схема шлифования определяется направлением движения подачи (продольным, радиальным, касательным) и траекторией движения заготовки (прямолинейной или круговой). Комбинации движений подач и траекторий дают различные виды шлифования: врезное, плоское и круглое. В соответствии с профилем заготовки также различают резьбо- и зубошлифование, щлице- и профильное шлифование. Соотношение скоростей круга и заготовки (к = 104 ... 108), установленное терминами «скорость резания» и «скорость подачи», предопределяет традиционные способы и не раскрывает новые.
Для повышения эффективности макролезвийной обработки необходима классификация способов, учитывающая кинематические соотношения, схемы съема припуска и толщины среза.
Особенность макролезвийной и абразивной обработки заключается в съеме макро- и микроскопических толщин среза. Учитывая макроскопические размеры режущего элемента, большинство способов макрорезания с различной кинематикой можно привести к общей эквивалентной схеме (см. рис. 1.2, а-в).
126 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
Классификация способов обработки по кинематико-технологичес-ким признакам рассмотрена в п. 1.2. В основу классификации макролез-вийной и абразивной обработки положены базовые способы: шлифование (Ш), иглофрезерование (ИФ); точение абразивом (ТА), иглоточение (ИТ); строгание абразивом (CA), иглострогание (ИС) (рис. 5.2). Из них образуются комплексные способы ШС, X, ШТ и т.д.
Шлифование (Ш) - способ съема материала при относительном движении резания по окружности вокруг центра абразивного инструмента. В существующей практике термин «шлифование» является значительно более широким понятием и охватывает способы с любым движением заготовки. Несмотря на большое число технологических разновидностей шлифования, общим для них является то, что окружная скорость шлифовального круга на два-три порядка выше окружной скорости заготовки.
Рис. 5.2. Схема взаимосвязи способов макролезвийной и абразивной обработки
ВЗАИМОСВЯЗЬ СПОСОБОВ И СХЕМЫ СЪЕМА ПРИПУСКА
127
Абразивное точение (ТА) - способ съема материала при относительном движении резания по окружности вокруг центра заготовки. Съем следующего слоя материала осуществляется после движения подачи Ds.
Абразивное строгание (CA) - способ съема материала при относительном прямолинейном движении резания со скоростью vc. Инструментом служит абразивный брусок. Следы траекторий зерен параллельны. Основную нагрузку несут первые ряды зерен. По мере износа происходит перераспределение припуска между последующими рядами. Объем стружки, снимаемый одним зерном при абразивном строгании, в 2 раза больше, чем при шлифовании на одной и той же длине контакта инструмента с заготовкой.
