Обработка металлов шлифованием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обработка металлов шлифованием

Цель работы:

1. Изучить строение шлифовального круга.

2. Изучить материалы абразивов и связки.

3.Изучить маркировку и область применения абразивного инструмента.

4.Составить краткий отчет.

Абразивный инструмент

Абразивными называются инструменты, состоящие из абразивов (режущих зерен), скрепленных между собой связкой (рис. 1).

Рисунок 1. Строение шлифовального круга.

К самым распространенным инструментам относятся шлифовальные круги.

Характеристики шлифовальных кругов

Формы и замеры шлифовальных кругов в СССР стандартизированы. По форме шлифовальные круги разделяет на следующие типы:

1. Плоские прямого профиля ПП (рис.2,а) - для наружного круг-лого, внутреннего, бесцентрового и плоского шлифования, а также для заточки резцов.

2. Плоские с двусторонним коническим профилем 2П (рис.2,б) и плоские конические профиля 4П (рис.2,в) - для шлифования резьбы; зубчатых колес и т.д.

3. Плоские с выточкой ПВ (рис.2,г) - для круглого шлифования с подрезкой торца.

4. Круги - диски Д (рис. 2д) - для отрезных и прорезных работ.

5. Круги - кольца К (рис.2,е), круги-чашки цилиндрические (рис.2,ж) и круги-чашки конические 4К (рис.2, з) - для плоского шлифования торцом круга и др.

шлифовальный круг абразивный материал

Рис. 2. Формы шлифовальных кругов.

Абразивные материалы

Абразивные материалы делят на естественные и искусственные. К естественным относят: наждак, корунд, кварцевый песок, алмаз. В настоящее время из вышеперечисленных материалов наибольшее практическое значение сохранил только алмаз. К искусственным материалам относятся электрокорунды (Al2O3)? карбиды кремния (SiC), карбиды бора, окись хрома, синтетические алмазы. Абразивы имеют очень высокую твердость. Наряду с высокой твердостью они имеют красностойкость 1800-2000°С и обладают высокой износостойкостью. Все эти свойства абразивных материалов позволяют вести обработку на скоростях резания от 15 до 70 м/сек.

Электрокорунд разделяют по цвету и структуре на белый, содержащий 98-99% Al2O3, нормальный, с содержанием Al2O3не менее 91% и монокорунд, содержащий 97-98% Al2O3. Шлифовальные круги из электрокорунда применяют для обработки материалов с высоким сопротивлением на разрыв.

Карбид кремния имеет зерна более твердые и хрупкие, чем зерна электрокорунда. Карбид кремния в зависимости от его процентного содержания в материале имеет два вида: карбид кремния черный, содержащий 95-97% SiC и карбид кремния зеленый с содержанием SiC более 97%.

Шлифовальные круги из черного карбида кремния применяют для обработки материалов с низким сопротивлением на разрыв и вязких металлов и сплавов. Круги из зеленого карбида кремния используют для заточки твердосплавного и минералокерамического инструмента.

Пасты из порошка карбида бора черного цвета применяют при притирочных и доводочных работах, для доводки твердосплавного инструмента и шлифования очень твердых материалов (рубина, корунда, кварца и т.д.)

Абразивные порошки из окиси хрома, извести и трепела используют для изготовления шлифовальных и полировальных паст.

Характеристики шлифовальных кругов

Шлифовальные круги характеризуются маркой абразивного материала, зернистостью, материалом связки, твердостью, структурой, формой, размером, классом инструмента и классом дисбаланса.

Зернистость. Зернистостью называют номер зерен, характеризующий их крупность. Абразивные зерна разбиты на 26 номеров зернистости (ГОСТ 3647-59), из них 19 обозначены номерами: 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3 и семь обозначены номерами: М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5. Размеры зерна уменьшаются от номера 200 к номеру М5.

В зависимости от зернистости абразивные материалы подразделяются на три группы: шлиф-зерна - номера от 200 до 16, шлиф-порошки - номера от 12 до 3 и микропорошки - номера от М40 до М5.

Связка. Для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т.д. из зерен абразивного материала, используется специальный материал, называемый связкой. Связки разделяются на неорганические (минеральные) и органические. Из наиболее распространенных неорганических связок является керамическая К, силикатная С и магнезильная М, а из органических - вулканитовая В и бакелитовая Б.

Керамическая связка, на которой изготовляют около 90% шлифовальных кругов и других инструментов, состоит из огнеупорной глины, полевого шпата, талька, мела, кварца и жидкого стекла. Инструменты, изготовленные на этой связке, прочны, обладают хорошей термохимической стойкостью и хорошо сохраняют профиль. Недостаток - высокая хрупкость.

Вулканитовая связка состоит из 70% каучука и 30% серы. Инструмент, изготовленный на ней, обладает высокой эластичностью и наибольшей прочностью, но низкой теплостойкостью, поэтому работать надо с охлаждением.

Бакелитовая связка состоит из искусственной смолы, составляющей смесь карболовой кислоты и формалина.

Шлифовальные круги на этой связке прочны, эластины, допускают большие окружные скорости резания. Недостаток - повышенная способность разрушаться под действием щелочных растворов. Абразивы на этой связке применяют при тонком и чистовом шлифовании, что уменьшает опасность прижега, кроме этого, шлифовальные круги на вулканитовой и бакелитовой связках выдерживают более высокие окружные скорости (примерно в 1,5 больше), чем на керамической связке.

Алмазные шлифовальные круги, доводочные бруски делают на металлической (марок MI, МК, М5, и др.) и органической (порошковый бакелит с наполнителями марок БI, Б2, Б3 и др.) связках. Шлифование производят кругами на металлической связке, а доводку - кругами неорганической связке.

Твердость. Твердостью называют сопротивляемость связки вырыванию абразивных зерен внешней силой. Имеется смесь степеней твердости, состоящих каждая из нескольких подразделений (см. таблицу 1).

Таблица 1

Чем прочнее держатся зерна, тем тверже считается абразивный инструмент. Следует отметить следующее: чем тверже шлифуемый материал, тем быстрее притупляются зерна круга, а следовательно, тем мягче должен быть выбран круг (слабее связка).

Структура. Структурой абразивного инструмента называют соотношение (в процентах) в единице объема зерен, связки и пор. Структуры обозначаются номерами от 0 до 12 и разделяются на 3 группы: плотные структуры (№ 0-3), среднеплотные (№4-6) и открытые (№ 7 - 12).

Чем меньше номер структуры, тем плотнее расположены зерна, тем
меньше пор.

Круги со структурой 0-3 применяют при круглом шлифовании твер-дых и хрупких материалов, когда требуется высокая чистота получае-мой поверхности. Структуры 4-6 применяют для наружного круглого шлифования и плоского шлифования мягких материалов, а структуры 7-12 для скоростного шлифования.

В последнее время применяют высокопористые шлифовальные круги со структурой № 13 - 18, При скоростном шлифовании круги с такой структурой захватывают воздух, который, создавая внутренние воз-душные потоки, поглощает тепло, улучшая тем самым режущую способ-ность абразивных зерен и уменьшая нагрев обрабатываемой детали.

Класс дисбаланса. Для шлифования кругов он определяет допустимые отклонения от статистического баланса. Установлены четыре класса дисбаланса 1, 2, 3 и 4 (ГОСТ 3060-55). Дисба-ланс круга увеличивается от I-го к 4-му классу.

Класс инструмента. Класс инструмента дает предельные отклонения размеров. Абразивный инструмент изготовляют двух классов А и Б (ГОСТ 4785-64). Точность инструмента класса А выше, чем класса Б.

Литература

Дубинин Н.П. и др. Технология металлов и других конструкционных материалов, изд. "Высшая школа", М., 1969.

1. Размещено на www.allbest.ru