Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станкеФедеральное Агентство по образованию

Государственное общеобразовательное учреждение

Самарский Государственный Технический университет

К а ф е д р а "Технология машиностроения"

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНОМ СТАНКЕ

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

ГРИШИН, Н. В. НОСОВ

УДК 621.658.2 /075.8

Обработка деталей на плоскошлифовальном станке: Методические указания к лабораторной работе / Самарский гос. техн. ун-т; Сост. , . Самара, 2005, 18 с.

В методических указаниях приводятся методы и схемы обработки поверхностей на плоскошлифовальном станке, показана последовательность настройки станка, выбор характеристик шлифовальных кругов и режимов обработки, а также технологические возможности данного метода обработки, достигаемая точность и шероховатость поверхности. Полученные знания позволяют студентам на практике познакомиться с процессом обработки деталей на плоскошлифовальном станке.

Работа выполнена в соответствии с учебными планами СамГТУ по курсу «Технологические процессы машиностроительного производства» и предназначена для подготовки инженеров по специальности 1201, 1202, 1206, 2102 и бакалавров по направлению 552900

Ил. 8, Табл.1, Библ. — 8 назв., Прил. — 1

Рецензент: к. т. н. доцент

Цель работы: приобретение навыков практической работы на плоскошлифовальном станке, овладение методикой выбора оптимальных режимов шлифования.

Шлифование — технологический способ обработки материалов, позволяющий получать на заготовках поверхности с точностью размеров 8 – 6 квалитетов и шероховатостью с Ra = 0,32…0,08 мкм.

Режущим инструментом при шлифовании является шлифовальный круг. В отличие от лезвийных инструментов, шлифовальные круги режут абразивными зёрнами из минералов и сверхтвердых материалов.

Шлифовальные круги имеют следующие характеристики: форму круга, марка шлифовального материала, зернистость, твердость, номер структуры, связку.

Шлифовальный материал выбирают исходя из области применения (таблица П1)

Шлифовальный материал делят на группы в зависимости от размера зерен. ГОСТ 3647-80 устанавливает 4 группы шлифовальных материалов

· шлифзерно (2000 – 160 мкм),

· шлифпорошки (125 – 40 мкм),

· микропорошки (63 – 14 мкм),

· тонкие микрошлифпорошки (10 – 3 мкм).

Совокупность абразивных зерен шлифовального материала в установленном интервале называют фракцией. Фракцию, преобладающую по массе, объему или числу зерен, называют основной. Цифровое обозначение зернистости в зависимости от процентного содержания основной фракции дополняют буквенным индексом (таблица П2).

Характеристику конкретной совокупности абразивных зерен, выраженную размерами зерен основной фракции называют зернистостью, обозначение которой приводится в таблице П3.

Вещество или совокупность веществ, применяемых для закрепления зерен шлифовального материала в абразивном инструменте, называют связкой, которые подразделяются на:

керамические связки (К1, К2, К3, К4, К5, К6, К8, К10) – для всех основных видов шлифования и обдирочных работ; К2 — для инструмента из карбида кремния; К3 – для мелкозернистого инструмента; К1, К4, К5, К6, К8, К10 – для инструмента из электрокорунда.

бакелитовые связки (Б, Б1, Б2, Б3, Б4, БУ, Б156, БП2) – круги с упрочненными элементами (сеткой), для шлифования при скоростях круга 65, 80 и 100 м/с; кругов для скоростного обдирочного шлифования.

вулканитовые связки (В, В1, В2, В3, В5Гф) – круги для бесцентрового шлифования; гибкие круги для полирования и отделочного шлифования.

Твердостью абразивного инструмента называют величину, характеризующую свойство абразивного инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами связкой при сохранении характеристик инструментов в пределах установленных норм. Твердость шлифовальных кругов на керамической, бакелитовой и вулканитовой связках определяют по ГОСТ , ГОСТ и ГОСТ . ГОСТ 3751-47 устанавливает шкалу твердости (таблица П5).

Связка должна удерживать зерна лишь до момента их затупления; затупившиеся зерна под действием возросших сил резания выкрашиваются. Так получается самозатачиваемость кругов. В работу вступают новые зерна, и процесс последовательно повторяется. Если же затупившиеся зерна продолжают удерживаться связкой круга, между ними налипает стружка и круг перестает резать. В этом случае круг засаливается, т. е. возможно появление прижогов. Поэтому твердые материалы – закаленные стали, твердые сплавы – шлифуют мягкими кругами. Вязкие материалы (красная медь, алюминиевые сплавы и др.) шлифуют очень мягкими кругами. Незакаленные стали и стали, с твердостью HRCэ 40 – 45 шлифуют твердыми кругами, так как режущие свойства их зерен сохраняются довольно долго.

Структура. Количественное соотношение абразивного зерна, связки и пор в абразивном инструменте характеризует структуру абразивного инструмента. Структура абразивного инструмента зависит от объемов зерна, связки и пор, входящих в него. Чем меньше номер структуры, тем меньше пористость. Структуре №1 соответствует объем зерна, составляющий 60%, каждый последующий номер имеет объем зерен меньше на 2%; соответственно с этим структуре №12 соответствует объем зерен в 38%. Структуры с №1 по 4 с большим содержанием зерна называются плотными, структуры с №5 по 6 – средними и структуры с №№7 по 12 – открытыми. С повышением твердости абразивного инструмента пористость его снижается; так при твердости М1 объем пор равен 46,5%, а при твердости ЧТ2 объем пор равен 24%. Абразивные инструменты с зернистостью 125 – 80 обычно изготавливают со структурами 3 и 4, зернистостью 50, 40 – со структурами 5 и 6, и с зернистостью– со структурами 6 и 7 (таблица П7).

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис. 1 Геометрические параметры круга по ГОСТ :

Dнар – наружный диаметр, dвн – внутренний (посадочный) диаметр,

В – ширина, Td – допуск на размер

Пример маркировки шлифовального круга:

· 24А 25П СМ2 6 К5 35м/с А 1 350 × 100 × 35,

где: 24А – электрокорунд белый; 25П – зернистость; СМ2 – средне мягкий; 6 – средняя структура; К5 – керамическая связка; 35м/с – максимальная окружная скорость круга; А – класс точности; ПП – профиль (прямого профиля); 350×100×35 – размеры круга (Dнар × dвн × B) (рис.1).

Плоское шлифование производится на плоскошлифовальных станках периферией круга с прямоугольным возвратно-поступательным движением стола с заготовками.

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис. 2 Внешний вид плоскошлифовального станка; 1 – станина, 2 – прямоугольный стол, 3 – магнитная плита,

4 – суппорт вертикальной подачи, 5 – кожух,

6 – шлифовальный круг, 7 – защитное ограждение

Плоскошлифовальные станки (рис.2) применяются для абразивной обработки плоских поверхностей, к которым предъявляются высокие требования по точности обработки и шероховатости поверхности.

Они снабжены электромагнитными или магнитными плитами, которые обеспечивают быстрое и надежное крепление деталей, обладающих магнитными свойствами. При обработке немагнитных деталей для их установки применяются более сложные приспособления. В серийном и массовом производстве широко применяется многоместная и многоинструментальная обработка (рис.3).

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис. 3 Схемы установки при многоместной обработке: а – на магнитной плите,

б – с помощью специальных приспособлений (призм)

Для измерения полученный размеров при плоском шлифовании используют микрометры, а при серийном и массовом производстве – жесткий мерительный инструмент (калибры).

Схемы шлифования поверхности определяются конфигурацией, размерами и техническими требованиями деталей.

Во время обработки шлифовальный круг совершает следующие движения:

— вращение вокруг своей оси, которое является главным движением резания Dг;

— движение вертикальной подачи Dsв.

Обрабатываемая заготовка совершает:

— возвратно-поступательное движение продольной подачи Dsпр;

— движение поперечной подачи Dsп (рис.6).

— главного движения резания Dг является скорость вращения круга Vк

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке(м/с) (1)

где Dк наружный диаметр круга, мм; n число оборотов шпинделя станка, об/мин; при шлифовании обычно Vк = 25…80 м/с;

— вертикальной подачи Dsв является t – количество мм на двойной ход (мм/дв. х) или на ход (мм/ход); обычно принимают t = 0,005 – 0,02 мм;

— продольной подачи Dsпр является скорость продольного перемещения стола Vд (м/мин) (табл. П8);

— поперечной подачи Dsп является величина поперечного перемещения стола Sпоп, выраженная в долях ширины круга (0,1…0,7)В, где В – ширина круга, мм (рис.1) (табл. П8)

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис.5 Движения при плоском шлифовании

В начале включается вращение шпинделя станка, затем вручную шлифовальный круг опускается до касания с поверхностью заготовки, отводится и, устанавливается требуемая величина t. Далее заготовка начинает свой первый возвратно-поступательный ход. Пройдя со скоростью продольной подачи путь до конечного положения, заготовка совершает обратное движение с той же скоростью. После завершения первого двойного хода автоматически включается движение поперечной подачи, и заготовка перемещается в положение второго двойного хода и затем производится второй двойной ход и т. д., пока плоскость не будет обработана и заготовка не займет конечное положение в поперечном направлении.

При шлифовании, как и при любой другой обработке, в процессе резания происходит отжим шлифовального круга. В результате весь припуск не срезается. Чтобы скомпенсировать это, в конце каждого цикла поперечных ходов производят «выхаживание», т. е. шлифование без вертикальной подачи (однократное или многократное). При этом заготовка перемещается в обратном направлении. Процесс шлифования производится до полного исчезновения искр. За эти проходы происходит съем металла, который не был снят в процессе принудительной вертикальной подачи. В итоге заготовка принимает свое исходное положение.

После этого автоматически срабатывает механизм вертикальной подачи, и шлифовальный круг перемещается на размер вертикальной подачи Dsв, и весь цикл обработки плоскости заготовки повторяется.

В такой последовательности продолжается плоское шлифование поверхности заготовки, пока не будет срезан весь припуск Zо.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Лабораторная работа проводится на плоскошлифовальном станке, работающем периферией круга, с крестовым столом модели 3Г71.

1. Ознакомиться с эскизом детали.

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис.6 Эскиз детали

2. Составить схему обработки по эскизу.

3. Выбрать характеристики шлифовального круга (по табл. П1, П2, П3, П4, П5, П6, П7).

4. Из паспорта станка выписать основные данные для расчетов.

5. Назначить режимы шлифования (по табл. П8, П9).

6. Замерить исходную заготовку.

7. Установить заготовку на электромагнитную плиту станка наибольшим размером по направлению Dsпр.

8. Включить электромагниты.

9. Включить вращение шлифовального круга.

10.Отрегулировать положение продольных и поперечных упоров стола станка с учетом подвода (L1) и перебега (L3) круга. (рис.7)

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис. 7 Наладка подвода и перебега круга (L1+L3 ≈ 80 – 100 мм)

11. Методом касания (по искре) установить вручную наивысшую точку шлифуемых заготовок. Вывести круг в правое крайнее положение.

12. Опустить круг на глубину резания t.

13. Включить движение продольной подачи стола. После каждого двойного хода перемещение на величину Sпоп производить вручную. В конце обработки произвести 1-3 кратное выхаживание. Заметить показания на лимбе вертикальной подачи шлифовального круга.

14. Выключить движение продольной подачи стола. Выключить вращение шлифовального круга. Вывести круг в правое крайнее положение. Выключить электромагниты. Снять деталь с электромагнитной плиты.

15. Произвести контроль размера обработанной детали.

16. Перевернуть заготовку и положить обработанной стороной на магнитную плиту. Обработать заготовку с обратной стороны, сняв оставшийся припуск, соблюдая пункты 7 – 15.

17. Произвести замеры в точках Н1, Н2, Н3, Н4 по схеме (рис8).

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке

Рис. 8 Схема замеров

Найти среднюю величину Нср по формуле

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке, мм (2)

Найти непараллельность обрабатываемой поверхности Δ по формуле

Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке, мм (3)

По эскизу обработки (рис.6) допуск непараллельности Td = 0,025 мм. Необходимое условие годности детали:

18. Проанализировать полученные результаты. Определить точность обработки, достигнутую на станке. Сравнить с заданным техническим условием. Сделать выводы по выполненной работе.

3. ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Отчет о выполненной работе должен содержать:

2. Описание работы, схемы обработки;

Паспортные данные станка: Vк, nк, Sпоп, Vд,

Материал заготовки, HRCэ:

Габаритные размеры заготовки:

3. Таблицу результатов замеров детали после обработки.

В современных условиях существует бесчисленное множество производственных и технологических процессов, благодаря которым удается создать деталь необходимой формы, размеров, качества поверхности. Заводы и промышленные предприятия используют для этой цели станки. Шлифовка на шлифовальном станке является одним из часто применяемых способов работы, она позволяет добиться максимально точных габаритов деталей, обработать не только горизонтальные поверхности, но и внутренние части отверстий.
Шлифовка алюминия на плоскошлифовальном станке
Содержание:

  1. Как осуществляется шлифовка металла на станке?
  2. Технологические задачи оборудования;
  3. Виды станков по типу установки;
  4. Числовое программное управление станками.

Как осуществляется шлифовка металла на станке?

Выбор режима шлифования изделия осуществляется в зависимости от шероховатости поверхности, заданной точности, характеристик абразивного круга, мощности привода. Если обработка осуществляется периферической стороной, учитывается скорость вращения, глубина резания, возможность поперечной подачи. Мастер берет во внимание несколько особенностей:

  • При черновой обработке удобно выполнять резание на максимальной глубине, которая допустима параметрами круга, детали, самого агрегата. При этом глубина должна быть не больше 1/5 от поперечного зерна, в противном случае круг быстро забьется и придет в негодность;
  • Если на детали появляются прижоги, следует уменьшить глубину шлифования;
  • При тонкой обработке нужно существенно повысить класс точности, а глубина выбирается минимальной. Если материал твердый и прочный, следует отказаться от большой глубины, чтобы не увеличивать затрачиваемую мощность;
  • В процессе продольной подачи режим шлифовки выбирается в зависимости от ширины круга. За один оборот можно обработать поверхность до 0,8 ширины, если выбрать большие размеры, на детали останется продольная полоса необработанного материала.


На процесс работы влияет тип станка, необходимый объем, производственная мощность. Шлифовка на плоскошлифовальном станке – процесс несложный, разумеется, при том условии, что оборудование будет выбрано качественное.

Технологические задачи оборудования

Шлифовальный станок представляет собой устройство, используемое для обработки различных материалов, включая древесину, пластик, металл. И если в прошлом столетии такие станки отличались малой точностью, сегодня даже портативные устройства позволяют проводить качественную финишную отделку. Использование станка возможно для решения нескольких технологических задач:

  • Изменение формы цилиндрических, квадратных, конусообразных заготовок. Шлифовка осуществляется различными абразивными материалами в зависимости от слоя, который нужно снять, и плотности металла;
  • Изменение поверхности изделия – там, где заготовку нужно отполировать, придать ей гладкость, нужно снять верхний слой, избавиться от шероховатости;
  • Заточка инструментов – шлифовальный станок для этой цели используется нечасто, хотя в масштабах домашней мастерской или небольшого предприятия, и эта задача будет выполнена. При правильном расположении режущей кромки можно провести заточку.

Шлифовка металла на плоскошлифовальном станке не может сравниться с ручным методом работы. Она отличается высокой производительностью, отличным качеством и точностью. Впрочем, нужно понимать, что затраты в конкретном случае не ограничиваются покупкой оборудования – требуется дальнейшее техническое обслуживание станков.

Виды станков по типу установки

В России и Европе станки производят по различным чертежам и схемам, обеспечивая возможность приобретения устройства для промышленных масштабов или домашних работ. Шлифовальное оборудование разделяется в зависимости от формы и размеров обрабатываемых деталей, наличия станины, шпинделя, диаметра круга. В отдельную группу выделяются комбинированные станки – универсальная техника. По габаритам и типу установки предусмотрена следующая классификация:

  • Настольные станки – используются обычно в быту, не требуют сложного технического обслуживания, имеют простую систему управления, потребляют минимум электроэнергии. Однако есть у них и серьезный минус – небольшая производительность, ограниченная функциональность;
  • Станки советского производства – морально устаревшее оборудование, которое еще можно встретить в цехах заводов, но не на рынке. Устройство таких станков изучается в инженерных институтах, но практическое применение является проблематичным. Дело в том, что детали и инструменты для станков уже не производятся;
  • Современные промышленные станки – могут быть производства России или других стран, включая Италию. Этот вариант имеет высокую производительность, технически совершенен, габаритные размеры меньше, чем у станков, производившихся в прошлом тысячелетии.

Вместе с тем, станки для шлифовки металла могут быть круглошлифовальными, плоскими или внутренними. В космической, военной и некоторых других отраслях используется оборудование с хонингованием – то есть, позволяющее добиться высокой точности, вплоть до сотых долей миллиметра.

Числовое программное управление станками

Ручное управление станками – давно уже прошлый век, метод, который используется только в домашних мастерских, там, где о больших объемах не идет речи. Современное шлифовальное оборудование оснащено ЧПУ – системой, которая позволяет добиться значительных результатов и повысить точность размеров.

Обслуживание станков с ЧПУ является сложной задачей, так как внесение даже незначительных изменений в программу влечет сбои в работе, требуется квалифицированное инженерное обслуживание. Вместе с тем, такие станки широко применяются в промышленных масштабах, там, где играет роль производительность, а чертежи изделий не имеют допусков, либо они минимальны.

Встречаются не полностью автоматизированные станки, так как найти подобную конструкцию трудно. Зачастую программа управления создается только для шпинделя, определяя его точное местоположение и оснастку, ЧПУ позволяет автоматизировать систему смазки и охлаждения. Остальные задачи решаются традиционными методами.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

восемнадцать − 10 =