Повышение точности и производительности профильного алмазного шлифования за счет формирования его рабочей поверхности в зависимости от схемы при правке Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 621.92.02

И. А. БУГАИ Е. В. ВАСИЛЬЕВ А. Ю. ПОПОВ

Омский государственный технический университет

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОФИЛЬНОГО АЛМАЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗА СЧЕТ ФОРМИРОВАНИЯ ЕГО РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СХЕМЫ ПРИ ПРАВКЕ

В работе рассматриваются правка алмазных кругов на бакелитовых связках с применением различных правящих инструментов. Производится анализ наиболее благоприятных способов правки.

Ключевые слова: алмазные круги, шлифование, правка, засаливание шлифовальных кругов, восстановление профиля шлифовального круга. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках договора № 02025310099.

В различных отраслях машиностроения используются детали сложной конфигурации, изготавливаемые из труднообрабатываемых материалов, таких, как твёрдые сплавы, и другие. Одним из наиболее эффективных методов, используемых при изготовлении таких изделий, является профильное алмазное шлифование. Требования к качеству изделий постоянно возрастают, как следствие — к инструменту тоже.

Правку алмазных кругов (для восстановления геометрической формы алмазоносного слоя и его режущей способности) производят абразивными кругами на станках с помощью специальных приспособлений, установленных на шлифовальных станках, имеющих принудительный привод, сообщающий абразивному инструменту большую окружную скорость (30 м/с), в то время как алмазные круги вращаются с малой скоростью [1, 2]. При таком сочетании скоростей вращения абразивного и алмазного круга обеспечивается относительно высокая производительность и качество правки.

На производительность и качество правки также влияет и схема правки рабочего алмазного круга. Так, правка алмазного круга абразивным методом по радиальной схеме, как показали исследования, имеет следующие показатели (рис. 1а): 1) удовлетворительная режущая способность рабочего круга;

2) высокая режущая способность правящего круга;

3) удовлетворительное качество профиля.

Правка алмазного круга абразивным методом по тангенциальной схеме обладает (рис. 1б): 1) удов-

летворительной режущей способностью рабочего круга; 2) неудовлетворительным качеством профиля; 3) удовлетворительной режущей способностью правящего круга.

Высокое качество поверхности при правке алмазного круга обеспечивается угловой схемой правки изображенной на (рис. 1в). Как показали исследования, правка по угловой схеме обеспечивает высокую режущую способность шлифовального круга и высокое качество профиля.

Правку алмазных кругов алмазными кругами использовать целесообразно, только в этом случае можно наблюдать притупление острых кромок алмазов рабочего круга, что обеспечивает не лучшие условия шлифования ускоренный износ алмазного круга. Алмазные круги на органической связке правят кругами из зеленого карбида кремния твердостью М1 — М2 и СМ1 на керамической связке без охлаждения или абразивными кругами из белого электрокорунда, пропитанного специальным составом, повышающим твердость круга (также без охлаждения). Правка алмазного круга алмазным кругом возможна, но только алмазным кругом на металлической связке и зернистостью алмазного порошка 0,2 — 0,4 мм с сохранением абразивных режимов правки.

Режимы правки:

окружная скорость алмазного круга 0,5 — 2 м/мин;

продольная подача составляет порядка 1,3 — 2 м/мин;

скорость правящего круга 20 — 30 м/с.

Рис. 1. Схемы правки алмазных кругов: а) радиальная схема правки; б) тангенциальная схема правки; в) угловая схема правки

Таблица 1

Зернистость алмазного круга

Зернистость абразивного круга

100/80

16

125/100

25

160/125

25,32

В конце правки производится выглаживание в течение трех рабочих ходов без поперечной подачи. Зернистость правящих абразивных кругов рекомендуется выбирать по табл. 1.

Правка алмазных кругов для окончательной обработки твердосплавных инструментов с помощью приспособлений и с использованием вращающихся абразивных кругов обеспечивает требуемую точность профиля таких кругов и необходимые условия для шлифования твердосплавных инструментов.

Алмазные круги можно править непосредственно на станке, используя специальное приспособление для крепления правящего инструмента. Вращение алмазного или эльборового круга должно быть замедленным [3, 4].

Наилучшие результаты при правке алмазных кругов кругами из карбида кремния зеленого или электрокорунда получают при скорости вращения абразивного круга У=10...20 м/с и скорости вращения алмазного круга У=1...2 м/с. Глубина шлифования — 0,005.0,02 мм на несколько двойных ходов. Производительность правки абразивными кругами из карбида кремния зеленого в среднем на 50% выше, чем кругами из электрокорунда.

Максимальной режущей способности алмазные круги достигают при правке кругами из карбида кремния зеленого средней мягкости с такой же или несколько большей, чем у алмазного круга величиной зерна, а также крупнозернистыми кругами из электрокорунда средней мягкости. Влияние ха-

рактеристики абразивного круга на качество правки сказывается только в начальный период работы алмазного круга (первые 10.15 мин). В дальнейшем круги независимо от характеристики правящего инструмента обеспечивают одинаковую производительность шлифования.

Библиографический список

1. Романов, В. Ф. Технология алмазной правки шлифовальных кругов / В. Ф. Романов, В. В. Авакян. — М. : Машиностроение, 1980. — 118 с.

2. Электроконтактная правка алмазных кругов при обработке хрусталя на станках САГ / О. В. Химач [и др.] // Сверхтвердые материалы. — 1987. — № 2. — С. 62 — 64.

3. Васильев, Е. В. Повышение точности шлифования круглых протяжек на станках с ЧПУ за счет изменения схемы базирования / Е. В. Васильев, И. А. Бугай, П. В. Назаров, А. Ю. Попов // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники : материалы VIII Всерос. науч.-техн. конф. — Омск, 2013. — С. 134-138.

4. Палей, М. М. Технология производства металлорежущих инструментов. М. М. Палей. — М. : Машиностроение, 1982 — 256 с.

БУГАЙ Иван Анатольевич, аспирант, ассистент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты». ВАСИЛЬЕВ Евгений Владимирович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты». ПОПОВ Андрей Юрьевич, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Металлорежущие станки и инструменты». Адрес для переписки: [email protected]

Статья поступила в редакцию 08.09.2014 г. © И. А. Бугай, Е. В. Васильев, А. Ю. Попов