Примеры определения размеров обработки при шлифовании

Методика определения режимов резания для шлифования

К основным видам шлифовальных работ относятся круглое, наружное, внутреннее, бесцентровое, плоское и резьбошлифование. Причем каждый из указанных видов шлифования, в свою очередь, в зависимости от оборудования, абразивных инструментов, расположения поверхностей и других факторов делится на разновидности; например, круглое наружное шлифование производится по методу радиальной подачи или на проход.

Несмотря на большое разнообразие методов шлифования поверхностей, определение режимов резания и норм времени в основном примерно одинаково и производится в следующей последовательности.

Устанавливают исходные данные для расчетов:

1. Наименование и номер детали по конструкторскому документу.

2. Материал детали и механические свойства. В отличие от обработки лезвийными инструментами, где основой для установления режимов резания являются предел прочности σ _в или твердость НВ, при шлифовании исходными данными для установления режимов резания являются твердость HRC шлифуемой поверхности и вид обрабатываемого материала, в зависимости от группы обрабатываемости которого определяют поправочные коэффициенты.

3. Требуемую шероховатость шлифуемой поверхности.

4. Последовательность выполнения установок и переходов, эскиз обработки с указанием установочных баз и направления всех движений инструмента и детали.

5. Припуск на обработку (для тел вращения принимают припуск на диаметр, для плоскостей – на сторону). В связи с тем, что в некоторых справочниках приведены значения минимального припуска на шлифование, то в нормативах на шлифовальные работы указано, что припуск следует принимать, включая допуск предыдущей операции, то есть брать за основу расчетный припуск.

6. Наименование и модель станка, форму, размеры, и характеристику шлифовального круга. Диаметр и ширину (высоту) шлифовального круга принимают по паспортным данным станка.

7. Применяемую оснастку, патроны, электромагнитные плиты, измерительный инструмент.

8. Массу детали, величину партии деталей, тип производства.

Основное время выполнения каждого прохода:

1. Определяют расчетные размеры обработки. Методика установления расчетных размеров дана отдельно для каждого вида шлифования. Примеры определения расчетных размеров на типовые виды шлифования приведены в табл. 8.

Таблица 8

Вид шлифо-вания	Эскизы обработки.	Размеры обработки, мм	t, мм	sм, мм/мин
D	L	2П
На проход		D3	l	D3 – D	|t|=|st|	sм
На проход		D3	≈ l	D3 – D	|t|=|st	sм
На проход (до упора)		D3		D3 – D	|t|=|st	sм
Врезное (с радиальной подачей)		D3	П	D3 – D	|t|=|st	st nД
Торцом круга		D	П	П	|t|=|st	st nД
На проход		D	l	D3 – D	|t|=|st	sм
Врезное (с радиальной подачей)		D	П	D3 – D	|t|=|st	st nД
Торцом круга		D	П	П	|t|=|st	st nД
На проход		D	≈ l	D3 – D	|t|=|st	st nД

2. Устанавливают режимы резания и корректируют их по паспорту станка. При нахождении режимов резания необходимо:

- при определении по нормативам скорости вращения или движения детали большие значения принимать при высоких требованиях к шероховатости обрабатываемой поверхности;

- учитывать, что скорость вращения шлифовальных кругов (скорость резания) постоянна для каждого типа станка и на величину основного времени влияния не оказывает.

3. Определяют мощность на шлифование по нормативам или формулам, проверяют выполнение условия бесприжогового шлифования, т.е. N _p ≤ N _б. Мощность на резание при бесприжоговом шлифовании N _б = N _уд В _к, где N _уд – удельная мощность на 1 мм ширины круга, принимаемая по нормативам в зависимости от твердости круга и скорости вращения или движения детали, кВт; В _к – ширина круга, мм.

Пример. Определить норму штучного времени на круглое наружное шлифование поверхности вала (рис. 6) с размерами D =52 h 7 мм, l =200 мм по методу продольной подачи. Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности R _a=0,50 мкм.

Рис. 6. Эскиз круглого шлифования

Материал – сталь ШХ15, закаленная до твердости HRC 58; диаметр заготовки – 52,4 мм; масса детали – 6,5 кг; операция – круглошлифовальная 040; установка детали в центрах с креплением хомутика.

Станок круглошлифовальный 3Б151 (N _Д=7 кВт; η =0,8). Шлифовальный круг ПП600×63×305 (по паспортным данным станка). По нормативам принимают характеристику шлифовального круга 22А16НС16К8. Производство крупносерийное.

Основное время выполнения каждого перехода:

1. Расчетные размеры обработки: D =52,4 мм; длина рабочего хода стола станка с деталью L_p.x= l =200 мм; припуск на диаметр 2П=52,4 – 52 = 0,4 (мм).

2. Частота вращения детали при обработке стали с HRC >50 и диаметре шлифования до 63 мм =170 об/мин [11,13]. Так как по паспорту станка частота вращения регулируется бесступенчато в пределах 63…400 об/мин, то нормативное значение =170 об/мин осуществимо.

3. Фактическая скорость вращения детали

(м/мин) = 0,47 (м/с).

4. При частоте вращения детали =170 об/мин и ширине шлифовального круга B _к=63 мм продольная минутная подача s _м=4720 мм/мин, поперечная подача =0,005 мм/ход [11,13].

Поправочные коэффициенты на продольную подачу s _м: для обеспечения параметра шероховатости обрабатываемой поверхности R _a=0,5 мкм =0,77; при шлифовании детали цилиндрической формы =1. Следовательно s _м =4720 · = 4720 ·0,77·1=3634≈3600 (мм/мин).

По паспорту станка продольная подача (скорость продольного хода стола) регулируется бесступенчато в пределах 0,1…6 м/мин (100…6000 мм/мин).

Поправочные коэффициенты на поперечную подачу [11,13]: для первой группы обрабатываемого материала и 7-го квалитета точности =1,25; при величине пропуска 2 П =0,4 мм =0,94 (интерполяция); при диаметре шлифовального круга 600 мм и скорости его вращения v _к=35 м/с =1; при ручной подаче и измерении микрометром =0.8; для детали, имеющей сплошную цилиндрическую поверхность, при ее жесткости, определяемой отношением L _Д :D _Д =400:52 ≈ 7,7, т.е. больше 7, =0,9; коэффициент, учитывающий жесткость станка 3Б1515 при его эксплуатации до 10 лет, К _ж =1 [11,13].

С учетом поправочных коэффициентов поперечная подача =0, 005· · · · · =0,005·1,25·0,94·1·0,8·0,9·1=0,0042 (мм/ход); принимают =0,005 мм/ход.

5. Мощность, затрачиваемая на резание, при обработке материала первой группы, диаметре шлифования до 70 мм, минутной подаче до 3950 мм/мин и поперечной подаче до 0,005 мм/ход N _p=3 кВт [11,13]. Поправочный коэффициент на мощность при скорости круга v _k=35 м/с, ширине круга B _к =63 мм и твердости C1 К _N =1,16; тогда N _p=3!!!=3·1,16=3,48 (кВт). При N _p< N _шп принятые режимы обработки осуществимы (3,48<5,6).

6. Проверка выполнения условия бесприжогового шлифования. Удельная мощность при скорости вращения детали до 36 м/мин и твердости круга C1 N _уд =0,125 кВт/мм [11,13].

Мощность на резание для бесприжогового шлифования N _б = N _уд· B _к=0,125·63=7,87 (кВт). Условие бесприжогового шлифования (N _p≤ N _б) выдержано (3,48<7,87),

После окончания расчетов необходимо составить таблицу. В качестве примера представлены режимы резания на токарную операцию №10 (табл. 9).

Таблица 9

Дата добавления: 2014-12-07