Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Машиностроение

Абразивные материалы и их маркировка.  Просмотрен 5150

Абразивные материалы. Абразивными называют мелкозернистые или порошковые неметаллические вещества (химические соединения элементов), обладающие очень высокой твердостью и имеющие острые режущие грани. Абразивные материалы разделяют на природные (наждак, кварцевый песок, кремень, корунд), которые находят ограниченное применение вследствие неоднородности свойств, и искусственные (синтетический алмаз, электрокорунд, карбид бора, карбид кремния и др.), широко используемые в промышленности. Их используют для получения шлифовальных кругов, сегментов, головок, брусков; гибких шлифовальных и полировальных лент и шкурок, а также в виде полировальных паст. Абразивные зерна используют для гидроабразивной (абразивно-жидкостной), абразивно-импульсной (ультразвуковой) и абразивно-химической обработки твердых сплавов.

Абразивные материалы характеризуются абразивной (режущей) способностью, высокой красностойкостью (1800-2000°С), зернистостью, твердостью и износостойкостью. Абразивная способность - это основной показатель качества абразива. Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зерен. По абразивной способности абразивные материалы располагаются в следующем порядке: алмаз, нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Зернистость характеризует размер и однородность зерен.

Абразивные материалы подразделяют на четыре группы: шлифзерно, шлифпорошки, микропорошки и тонкие микропорошки. Материалы каждой группы различаются по номерам зернистости. Зернистость абразивных шлифзерна и шлифпорошков определяют в сотых долях миллиметра, а микропорошков - в микрометрах. По крупности абразивные материалы указанных групп разделяют на 28 номеров: шлифзерно 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3; микропорошки М63, М50, М40, М20, М14; тонкие микропорошки М10, М7, М5.

Абразивный инструмент. Твердость абразивных инструментов принято обозначать буквами М - мягкий, СМ - среднемягкий, С - средний, СТ - среднетвердый, ВТ - весьма твердый, ЧТ - чрезвычайно твердый. Процесс изготовления абразивных инструментов слагается из следующих операций: размола; измельчения абразивных материалов; сортировки по номерам в зернистости; смешивания со связкой и увлажнения; формования для получения определенной формы и размеров изделий; сушки и тепловой обработки.

Связка - цементирующее вещество, которое скрепляет друг с другом абразивные зерна. Связки бывают керамическими, бакелитовыми, вулканитовыми и др. Путем тонкого измельчения и смешивания глины, полевого шпата, кварца и других веществ в определенных пропорциях приготовляют керамическую связку. Искусственная смола - бакелит является основой бакелитовой связки. Вулканитовая связка – искусственный каучук, подвергнутый вулканизации для превращения его в прочный, твердый эбонит.

Для зачистки и отделки поверхностей изделий пользуются шлифовальными шкурками. Это бумага или ткань с наклеенными на нее зернами абразивов.

Доводку или притирку и полирование выполняют абразивными и алмазными пастами.

Доводку (притирку) осуществляют изготовленным из более мягкого материала, чем обрабатываемая заготовка, притиром с нанесенным на него абразивным порошком или пастой. Притиркой достигается высокая точность обработки и уменьшение шероховатости поверхности. Полирование осуществляют быстродвижущейся абразивной лентой, насыщенной мягкими абразивами или мягким полировальным кругом (из войлока, фетра, бязи) с нанесенной на него полировальной пастой. Полирование не повышает точность обработки, а улучшает лишь качество поверхности (шероховатость).

Пасты состоят из жидких, полужидких или твердых смесей абразивных материалов с добавками химически активных веществ. Все абразивно-доводочные пасты в зависимости от применяемого материала делят на две группы: твердые (алмаз, карбид бора, наждак) и мягкие (окись хрома, окись железа, кварц). Кроме абразивных материалов в состав паст для связки входят: химически активные олеиновая и стеариновая кислоты, парафин, а также скипидар, канифоль и другие вещества.

Алмазы широко применяют для изготовления высокопроизводительных алмазных инструментов, порошков и паст. Алмазные пасты являются наиболее эффективными средствами для выполнения доводочных и притирочных работ. Пасты из синтетических или природных алмазов используют для окончательной доводки деталей и изделий.

Абразивный инструмент принято маркировать обозначениями, характеризующими абразивный материал, связку, зернистость, твердость. По этим данным выбирают инструмент для той или иной технологической операции. Марка проставляется краской на абразивном инструменте.

Например, маркировка на шлифовальном круге ПП450х50х1273АЗЭ50С1Б означает: ПП - круг плоский прямоугольного профиля; 450 - наружный диаметр круга; 50 - высота круга; 127 - диаметр отверстия круга (все размеры в миллиметрах); ЗАЗ - Златоустовский абразивный завод; Э - электрокорунд; 50 - зернистость; С1 - средняя твердость 1; Б – бакелитовая связка.

Форма поперечных сечений шлифовальных кругов и их размеры регламентированы ГОСТ 2424-75, которым предусматривается 22 профиля и несколько сотен типоразмеров. Для изготовления абразивных кругов используют естественные минералы - алмаз, кварц, корунд, наждак, кремень, гранат - и искусственные – электрокорунд нормальный (Э), электрокорунд белый (ЭБ), монокорунд (М), карбид кремния зеленый (КЗ) и черный (КЧ), карбид бора, борсиликокарбид, электрокорунд хромистый (ЭХ), электрокорунд титанистый (ЭТ). По твердости абразивные инструменты подразделяют на семь групп и 16 степеней твердости. При этом под твердостью абразивного инструмента понимают способность связки сопротивляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности инструмента под действием внешних сил. Структура абразивного инструмента характеризуется соотношением между объемным содержанием абразивных зерен, связки и пор к единице объема инструмента.

Алмазные круги используют для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов. Круг состоит из корпуса, изготовленного из алюминия, пластмассы или стали, и алмазоносного слоя толщиной 1,5-3 мм.

 

РАЗДЕЛ 4. РИ 1. Геометрические параметры режущей части резца. Основные поверхности и плоскости.

Резец состоит из головки, т. е. рабочей части, и тела, или стерж­ня, служащего для закрепления резца в резцедержателе.

Головка резца образуется при специальной заточке (на заточных станках) и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, режущие кромки и вершину.

Передней поверхностью называются поверхность резца, по ко­торой сходит стружка. Задними поверхностями называются поверх­ности резца, обращенные к обрабатываемой заготовке (главная и вспомогательная).

Режущие кромки образуются при пересечении передней и зад­них поверхностей.

Главная режущая кромка (лезвие) выполняет основную работу резания. Она образуется от пересечения передней и главной задней поверхностей.

Вспомогательная режущая кромка (лезвие) образуется от пере­сечения передней и вспомогательной задней поверхностей. Вспомо­гательных режущих кромок может быть две (например, у отрезно­го резца).

Вершина резца — это место сопряжения главной и вспомога­тельной режущих кромок; при криволинейном сопряжении режу­щих кромок вершина имеет округленную форму с радиусом.

Режущая часть резца имеет форму клина, заточенного под опре­деленным углом. Для определения углов резца устанавливаются ис­ходные плоскости: плоскость резания и основная плоскость.

Плоскостью резания называется плоскость, касательная к по­верхности резания и проходящая через главную режущую кромку.

Основной плоскостью называется плоскость, параллельная про­дольному (параллельно оси заготовки) и поперечному (перпенди­кулярно к оси заготовки) перемещению.У токарных резцов с призматическим телом за эту плоскость может быть принята нижняя (опорная) поверхность резца.

Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости, т. е. в плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость. К главным углам резца относятся задний угол, угол заострения, передний угол и угол резания (см. рис. 7).

Главным задним углом а называется угол между касательной к главной задней поверхности резца в рассматриваемой точке режу­щей кромки и плоскостью резания. Задние углы уменьшают трение задних поверхностен инструмента о поверхность резания и обработанную поверхность.

Углом заострения β называется угол между передней и главной задней поверхностями резца.

Главным передним углом γ называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости реза­ния и проходящей через главную режущую кромку. Он может быть положительным, когда передняя поверхность направлена вниз от плоскости, перпендикулярной плоскости резания (см. рис. 7, /); равным нулю, когда передняя поверхность перпендикулярна к плоскости резания (см. рис. 7,//), и отрицательным, когда передняя поверхность направлена вверх от плоскости, перпендику­лярной плоскости резания (см. рис. 7,///).

Углом резания δ называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Кроме главных углов, резец характеризуется уг­лами: вспомогательными задним и передним в плане и наклона главной режущей кромки (рис. 7 и 8).

Вспомогательным задним углом α1 называется угол между вспо­могательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости. Вспомогательный задний угол измеряется во вспомога­тельной секущей плоскости, перпендикулярной проекции вспомога­тельной режущей кромки на основную плоскость.

В этой же плос­кости рассматривается и вспомогательный передний угол γ1.

Главным углом в плане φ называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Угол φ делается для того, чтобы главная режущая кромка могла воздействовать на глубину срезаемого слоя; он влияет на износостойкость резца.

Вспомогательным углом в плане φ1 называется угол между про­екцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи; он делается для исключения трения на большей части вспомогательной режущей кромки.

Углом при вершине в плане ε называется угол между проекция­ми режущих кромок на основную плоскость.

Углом наклона главной режущей кромки λ называется угол, за­ключенный между режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Этот угол измеря­ется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку пер­пендикулярно к основной плоскости. Угол наклона главной режущей кромки считается отрицательным, когда верши­на резца является наивысшей точкой режущей кромки; равным нулю — при главной режущей кромке, параллельной основ­ной плоскости, и положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки. Угол λ де­лается для изменения направления стружки; он влияет на проч­ность головки резца и режущей кромки.

 

2.Основные части сверла, геометрические параметры. Виды сверл.

Сверло – режущий инструмент для получения отверстия сверлением или увеличением его диаметра при рассверливании. Сверла изготовляют из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также их оснащают пластинками из твердых сплавов.

Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Спиральные сверла изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Они состоят из рабочей части, хвостовика (конусного или цилиндрического), служащего для крепления сверла в шпинделе станка или в патроне, и лапки, являющейся упором при удалении сверла из шпинделя.

Рабочая часть сверла представляет собой цилиндрический стержень с двумя спиральными канавками, по которым стружка из просверливаемого отверстия выходит наружу. Режущая часть сверла заточена по двум коническим поверхностям, имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой под углом 55°С.

На цилиндрической части по винтовой линии проходят две узкие ленточки, которые центрируют и направляют сверло в отверстие. Ленточки значительно снижают трение сверла о стенки отверстия. Кроме того, для уменьшения трения на рабочей части сверла по направлению к хвостовику сделан обратный конус (диаметр сверла уменьшается от 0,03 до 0,1 мм на каждые 100 мм длины).

 

Геометрические параметры режущей части сверла состоят из переднего угла γ (гамма), заднего угла α (альфа), угла при вершине 2 φ (фи), угла наклона поперечной кромки сверл ψ (пси) и угла наклона винтовой канавки ω (омега).

Передний угол заточки γ определяется в плоскости Б — Б, перпендикулярной режущей кромке. В различных точках режущей кромки передний угол имеет равные значения. Наибольшее значение он имеет у наружной поверхности сверла, наименьшее — у поперечной кромки. У вершины сверла передний угол заточки будет равен 1—4°. Изменение значения переднего угла является недостатком спирального сверла и вызывает неравномерный и быстрый износ его.

Задний угол заточки а измеряется в плоскости А — А, параллельной оси сверла. Его значения так же, как и переднего угла, изменяются. У наружной окружности сверла задний угол равен 8—12°, а у оси — 20—25°. Задний угол сверла уменьшает трение его задней поверхности о поверхность резания.

Угол при вершине сверла 2φ измеряется между главными режущими кромками и имеет различные значения в зависимости от обрабатываемого материала.

Значения угла 2φ (град) спиральных сверл из различных материалов указаны ниже:

Сталь, чугун 116—118

Красная медь 125

Мягкая бронза 130

Алюминий 130—140

Целлулоид, эбонит 85—90

Мрамор и другие хрупкие материалы 80

Гетинакс, винипласт 90—100

Органическое стекло 70

Угол наклона поперечной кромки ψ стандартных сверл равен 50—55°.

Угол наклона винтовой канавки ω определяет значение переднего угла: чем больше угол ω, тем больше передний угол γ. Это облегчает процесс резания и улучшает выход стружки.

Угол наклона канавки выбирается в зависимости от диаметра сверла и свойств обрабатываемого материала. Для цветных металлов (медь, алюминий и др.) его принимают равным 35—45°, а для обработки стали — 25—30°. Среднее значение угла ω независимо от обрабатываемого материала принимают равным 25—30°.

В металлообработке различают сверло по конструкции и назначению: спиральные, которые предназначены для проделывания глубоких отверстий и состоят из 3 составных частей: шейки, хвостовика и рабочей части; центровочные, при помощи которых создают центровые отверстия (такие сверла имеют в своей основе быстрорежущие инструментальные стали и могут иметь предохранительный конус); перьевые, в конструкции которых выделяются прямые канавки для устранения стружки и плоская рабочая часть; ружейные, предназначенные для создания глубоких или сверхглубоких отверстий; кольцевые, которые помогают проделывать отверстия различных глубины и диаметра.

Протяжки. Протяжками обрабатывают сквозные отверстия любой формы, прямые или винтовые канавки, наружные поверхности разнообраз­ной формы, зубчатые колеса наружного и внутреннего зацепления. Протяжка — многозубый инструмент; каждый последующий зуб протяжки выше предыдущего; движение резания прямолинейное и реже — круговое. Наружные протяжки подразделяются по типу обрабатываемых поверхностей на плоские, круглые и фасонные. Протяжки целесо­образно изготовлять из быстрорежущих сталей. Каждая внутренняя протяжка, например круглая имеет: 1 - хвостовик, для закрепления протяжки в патроне протяж­ного станка; 2 - шейку; 3 - переходный конус; 4 – переднюю направляющую часть (для направления протяжки в начале ее работы по предваритель­но обработанному отверстию); 5 - режущую часть, на которой рас­положены зубья, срезающие основной припуск; 6 - калибрующую часть, на которой расположены зубья, калибрующие отверстие и обеспечивающие необходимый класс шероховатости поверхности; 7 – заднюю направляющую часть (для направления протяжки в конце ее работы по предваритель­но обработанному отверстию); 8 - заднюю направляющую часть, служащую для удержания длинной протяжки от провисания и не допускающую перекоса заготовки в конце протягивания. Задний угол a зубьев протяжки в сечении, совпадающем с на­правлением резания, выбирается независимо от материала заготовки, должен обеспечивать хорошие условия резания, уменьшая трение задней поверхности об обработанную поверхность. Значения заднего угла зависят от вида операции (черновая или чистовая) и типа протяжки. Для черновых зубьев a @ 30 +30`Для чистовых зубьев a @ 20 +15`Для калибрующих зубьев a @ 10 +15` Малое значение заднего угла у протяжек для внутренней обработки обеспечивает увеличение размерной стойкости протяжки. Увеличение угла aприводит к значительному изменению размеров зубьев в поперечном сечении при переточке. У наружных протяжек a =100 , т.к. размерный износ в этом случае может быть компенсирован перестановкой протяжки относительно обрабатываемой поверхности. Передний угол γвыбирается в зависимости от обрабатываемого материала.

РАЗДЕЛ 5. Оборудование машиностроительного производства

1.Классификация и обозначение металлорежущих станков.

Существует 9 групп станков:

1)Токарные;

2) Сверлильные и расточные;

3) Шлифовальные и доводочные;

4) Комбинированные;

5) Зубо- и резьбообрабатыващие;

6) Фрезерные;

7) Строгальные, долбёжные и протяжные;

8) Разрезные;

9) Разные.

На станках карусельных, круглошлифовальных, зуборезных последними цифрами указывается диаметр обрабатываемой детали. На токарных – высота центров, для поперечно-строгальных и долбёжных – наибольший ход ползуна. У сверлильных станков 2 последние цифры указывают наибольший диаметр просверливаемых отверстий в сплошном материале, у расточных станков – диаметр шпинделя, а у фрезерных станков – габариты стола.

Кроме цифр в модели станка участвуют буквы. Буква между 1-й и 2-й цифрой – модернизация станка, буква в конце – модификация модели.

При обозначении станков с ЧПУ добавляют:

Т – с оперативной системой;

Ц – с цикловой системой;

Ф1 – с цифровой индикацией;

Ф2 – прямоугольная или позиционная система;

Ф3 – контурная система;

Ф4 – комбинированная.

Например: 743: 7 – группа станка (строгальный, долбежный или протяжной); 4 – тип станка (долбежный); 3 – параметр станка.

2А620Ф2: 2 – группа станка (сверлильные и расточные); А – станок модернизирован; 6 – тип (горизонтально-расточной); 20 – параметр станка; Ф2 – позиционная система.

Станки классифицируются по множеству признаков:

1. По массе:лёгкие (< 1 т); средние (1-10 т); тяжёлые(>10 т); уникальные(>100 т)

2. По степени автоматизации: ручные; полуавтоматы; автоматы; станки с ЧПУ; гибкие производственные системы

3. По степени специализации:

- универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах.

- специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве

- специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве.

4. По расположению шпинделя: горизонтальные, вертикальные, наклонные, комбинированные.

5. По количеству рабочих органов: одношпиндельные и многошпиндельные; одностоичные и двухстоичные.

6. По степени точности: Н – нормальная; П – повышенная; В – высокая; А – особо высокая; С – особоточные (мастерстанки).

 

Предыдущая статья:Измерения температуры на передней поверхностях инструмента методом бегущей термопары. Следующая статья:Какие типы станков относятся к токарной группе и работы выполняемые на них.
page speed (0.014 sec, direct)