Теоретичні і практичні основи високопродуктивного торцевого шліфування важкооброблюваних матеріалів

Режими шліфування: Vкр=21, 6м/с, Vд=4м/с. Припуск під обробку – 1, 5 мм.

Шорсткість обробки повинна бути не більшою Rа=1, 25мкм. В якості ЗОТС використовувався 1, 5% розчин кальцинованої соди.

Відшліфовані поверхні перевіряли на мікроскопі УИМ-24. Заготовки, що мають викришування або вириви площею більш 0, 01 мм2 вибраковувалися.

Порівняльним стійкісним випробуванням до повного зносу піддавалися звичайні й імпрегновані шліфувальні круги.

Установлено, що круги мають різноманітні циклограми само-загострюваності.

При шліфуванні звичайним кругом період циклу дорівнює 30 хв., при шліфуванні імпрегнованим – 55 хв. Максимальна тангенціальна сила, при якій активізується круг, складала 200Н.

Все це дозволило в 2, 3-2, 5 рази зменшити кількість мікровикришувань на обробленій поверхні магніту “Басма” і до 77% підняти вихід точних магнітів.

Також досліджувалася залишкова напруга першого роду на поверхні оброблених магнітів ЮН14ДК24 за допомогою рентгенівського дифрактометра ДРОН-3М.

Встановлено, що імпрегновані шліфувальні круги 25А16ПСМ1 і эльборові круги ЛОС50/40КБ дадуть більш якісну обробку напівсфери, і на 25-50% зменшується залишкова напруга стиску.

У цьому ж розділі було проведене дослідження ефективності використання пружнодемпфірного елементу (ПДЕ) при обробці магнітів. ПДЕ розраховані і після цього виготовлені на спеціальній пресформі шляхом вулканізації сирої гуми. Установлено, що при обробці з використанням ПДЕ відбувається зниження миттєвих сил різання на 15-20%, температура на найбільш жорстких режимах не перевищувала 300-3500С, а при обробці неімпрегнованими кругами без ПДЕ досягала 500-6000С, що призводило до утворення припікань на поверхні. Ефективність щодо усунення припікань і мікровикришувань склала 15-20% при обробці партії магнітів в 3000 шт.

У дев*ятому розділі проведені експериментальні дослідження двохстороннього шліфування при обробці твердого сплаву і кераміки.

Метою експериментальних досліджень було: підтвердження основних закономірностей утворення динамічних похибок при двосторонньому торцешліфуванні, виявлених теоретичними дослідженнями, вивчення технологічних можливостей САК; підтвердження динамічних характеристик САК, отриманих моделюванням на ЕОМ; визначення оптимальних умов двохстороннього шліфування пластин з твердого сплаву і кераміки.

Збіг розрахункової і експериментальної амплітудно-частотної характеристики говорить про адекватність розрахункової динамічної моделі верстата реальній пружній технологічній системі і про правильність основних залежностей, які описують утворення похибок при односторонньому і двосторонньому торцевому шліфуванні.

Двостороннє шліфування проводилось на експериментальному стенді виготовленому на базі верстата 3342 при швидкості шліфувального круга Vкр=25м/с (рис. 11).

Для експериментів використовувались багатогранні пластини з кераміки (ВОК71) і твердого сплаву (ВК6) чотиригранної форми (14145). Шліфування – двостороннє, глибинне однієї заготовки. ЗОТС – 3% нітрату натрію, решта вода. Шліфувальні круги – 6А2400100475 АСЧ 125/100 100% В1-13. Розворот шліфувальних кругів у вертикальній площині постійний та дорівнює 0, 6 мм.

Значення максимальних тангенціальних сил – Рz, виникаючих при шліфуванні, розраховувались за експериментальними значеннями активної потужності шліфування:

 

де N – активна потужність шліфування, кВт; nk – число обертів шліфувального круга за секунду; ng – число обертів завантажувального диска за секунду; L – відстань між осями шліфувального круга і завантажувального диска, м; Rg (Dg) – радіус (діаметр) завантажувального диска, на котрому розташовані центри оброблюваних деталей, м; Rk (Dk) – радіус (діаметр) шліфувального круга; t1 – час досягнення максимальної потужності при обробці однієї деталі, с; Vкр – швидкість круга, м/с.

Схема вимірювання активної потужності описана у розділі 7.

Для вимірювання нормальних сил шліфування автором був розроблений експериментальний стенд. При його розробці був використаний метод вимірювання пружної деформації. Індуктивний датчик був закріплений на пінолі і реєстрував віджим пінолі відносно корпуса верстата. Схема містить у собі вимірювач малих переміщень (ИМП2) та швидкодіючий самописець Н3031. Вимірюванню нормальних сил передувала статична тарировка, метою якої було виявлення відповідності між величиною нормальної сили, діючої на торець шліфувального круга, і зміщенням пінолі відносно корпуса.

 

Таблиця 2

Режими шліфування

 

Примітка. Знак при значенні розвороту шліфувальних кругів у горизонтальній площині означає: “-“ – відстань між шліфувальними кругами з боку входу заготовки в зону різання менша, ніж на протилежній стороні шліфувального круга, а знак “+” – навпаки.

 

Для дослідження отриманих даних використовувалось центральне композиційне ротабельне уніформпланування другого порядку з двократним повторенням дослідів у кожному рядку. Після реалізації матриці планування отримані такі рівняння регресії зі значимими коефіцієнтами:

 

yк1 = 33, 6 + 1, 5x 1 + 6, 5x2 + 5, 7х 3+4, 5х2  х3 + 10, 5х12 – 2, 5х22 – 3, 4х32; (23)

ут2 = 84, 6 +15, 6х1 +10, 1х2 + 7, 8х3 – 11, 8х1  х3 + 5, 8х12 – 6, 7х22 – 9, 2х32; (24)

ук3 = 72, 2 + 2, 9х1 + 16, 7х2 + 115, 9х3 + 9, 1х2  х3 + 29, 2х12 – 2, 5х22 – 4, 5х32; (25)

ут4 = 187, 6 + 39х1 + 37, 5х2 + 31, 6х3 + 21, 7х1  х2 – 16, 4х1  х3 + 24, 4х12 -9, 5х22. (26)

 

де ук1 – максимальна тангенціальна сила Рz, що виникає при шліфуванні кераміки; ут2 – максимальна