А.М. Романенко Определение режущей способности отрезных шлифовальных кругов
.pdfМинистерство образования Российской Федерации Государственное учреждение
Кузбасский государственный технический университет Кафедра металлорежущих станков и инструментов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОТРЕЗНЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Методические указания к практической работе по курсу "Алмазно-абразивный инструмент"
для студентов специальности 120200 “Металлорежущие станки и инструменты”
Составитель А.М. Романенко В.А. Щеглов
Утверждены на заседании кафедры Протокол №7 от 19.11.01
Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 120200 Протокол № 9 от 19.11.01
Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ
Кемерово 2002
1
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является закрепление теоретических положений, расчет показателей режущей способности отрезных абразивных кругов
иих сравнительный анализ.
2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Абразивная резка является одним из наиболее эффективных и перспективных способов получения заготовок. Широкому распространению абразивной резки способствует высокая производительность (0,8…0,15 см2/с), возможность резать металл практически при любой температуре, твердости и прочности, низкой шероховатости торцов отрезных заготовок, высокая точность заготовок по геометрическим параметрам, отсутствие структурных изменений при правильно подобранных режимах резания и характеристики кругов. Сравнение себестоимости операции резки сталей на абразивно-отрезных, ленточных, круглопильных и анодно-механических станках дает соответственно соотношение 1:1,5:2:5. В настоящее время более 50 % всех видов отрезных работ выполняется с использованием абразивного отрезного инструмента.
2.1. Обозначение отрезных кругов Абразивные отрезные круги выпускаются на бакелитовых и вул-
канических связках.
Отрезные круги диаметром до 500 мм выпускаются как с упрочняющими элементами, так и без них: рабочая скорость таких кругов до 80 м/с. Отрезные круги диаметром более 500 мм выпускают только с упрочняющими элементами: их рабочая скорость 60 и 80 м/с.
Маркировка отрезных кругов включает в себя обозначение геометрических размеров, марку и зернистость шлифовального материала, твердость, тип связки, наличие армирующего материала, рабочую скорость круга.
Пример обозначения круга: 900×9×100 94А 80НТ1 БУ 80 м/с ЛАЗ,
где 900 − наружный диаметр, мм; 9 − высота, мм;
100 − диаметр посадочного отверстия, мм;
2
94А − хромотитанистый электрокорунд; 80Н − зернистость шлифовального материала 80 1/10 мм, нормальный рассев − Н; Т1 − степень твердости;
БУ − бакелитовая связка с упрочняющим элементом; 80 м/с − рабочая скорость; ЛАЗ − завод-поставщик.
По существующей номенклатуре выпускаются круги с наружным диаметром 50-1500 мм и высотой 0,3-15 мм соответственно.
2.2.Показатели режущей способности
Косновным показателям отрезных кругов относят коэффициент, полный период стойкости, установленный ресурс, режущую способность, установленный срок хранения, качество поверхности резца (прижоги, шероховатость, заусенец).
Коэффициент шлифования
KШ = |
4S3n |
|
π(DК2 −DH2 ) , |
(1) |
где n − количество резов одним кругом; S3 − площадь сечения разрезаемой заготовки, см2; DН , DK − диаметр отрезного круга до и после
резки соответственно, мм.
Значения коэффициентов шлифования для отрезных кругов регламентированы ГОСТ 21963-82.
Полный период стойкости (минута, час) режущего инструмента − это сумма периодов стойкости от начала резания новым инструментом до достижения предельного состояния.
Установленный ресурс режущего инструмента (шт.) − это количество отрезанных одним кругом заготовок заданных форм и размеров.
Установленный срок хранения инструментов − это время, в течение которого изготовитель гарантирует соответствие отрезного круга требованиям ГОСТа.
Для бакелитовых кругов он составляет 12 месяцев. Режущая способность круга:
Q = |
S3 |
|
t , |
(2) |
где t − время одного реза или среднее время одного реза, с.
3
Под качеством поверхности резца понимаются различные технологические требования, предъявленные к полученной заготовке и зависящие, как правило, от дальнейшего ее использования.
Наиболее часто при отрезке предъявляются требования по прижогам. Под прижогами понимаются образования на поверхности реза цветов побежалости, изменение твердости, изменение структуры металла и даже образование микро- и макротрещин под действием высоких температур (400-1200 °С) в зоне резания и при трении торцовых поверхностей круга о разрезаемый металл.
3.МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3.1.Получить у преподавателя отрезные круги различной зернистости и с разным КФ.
3.2.Измерение диаметра круга производить в двух взаимоперпендикулярных сечениях, для расчета принимают его усредненное значение.
3.3.Осуществить процесс отрезки кругами с различной зернистостью и постоянным КФ на установке с постоянным усилием резания
рисунок и заполнить таблицу.
3.4. Рассчитать КШ , Q по формулам (1) и (2). Оценить температуру реза по цветам побежалости.
3.5.Сделать выводы по соответствующим показателям абразивной резки.
3.6.Рассчитать показатели резания по формулам (1) и (2). Сделать выводы по соответствующим показателям производительности и качества абразивной резки.
4
2
4
3 5
1
G
6
Установка для отрезки с постоянным радиальным усилием: 1 – стойка; 2 – груз; 3 – зажим; 4 – заготовка;
5 – отрезной круг; 6 – стол станка
5
Отчет по работе должен содержать эскиз установки и заполненную таблицу.
Результаты экспериментов
№ круга |
№ опыта |
DН , мм |
DK , мм |
t , с |
КШ |
Q |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
5 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
6 |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
4.1.Перечислить составные компоненты характеристики отрезно-
го круга.
4.2.Как осуществляется выбор отрезного инструмента под заданным условием обработки.
4.3.Назвать и дать определение основным критериям, по которым оценивается эффективность отрезного круга.
6
5. ОБОРУДОВАНИЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
При проведении практической работы применяются следующее оборудование и измерительный инструмент:
-заточный станок 6;
-установка для отрезки с постоянным радиальным усилием;
-штангенциркуль;
-секундомер;
-отрезные круги: 200×3×20×13А Х НСТ4БУ,
где Х − зернистость (16,40,80); У − коэффициент формы зерен:
(1-1,5) − изометрические; (1,5-2) − осколочные (брусовидные); (2-5) − пластинчатые;
- заготовка (пруток 20 мм).
6.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник / Под ред. А.Н.Резникова. − М.: Машиностроение , 1977. − 391 с.
2.Абразивная резка стальных заготовок: Методические рекомен-
дации / А.П. Курносов. − М.: ВНИИТЭМР, 1988. − 32 с.
7
Составитель Андрей Михайлович Романенко
Владимир Анатольевич Щеглов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОТРЕЗНЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
Методические указания к лабораторной работе по курсу "Алмазно-абразивный инструмент" для студентов
специальности 120200 “Металлорежущие станки и инструменты”
Редактор З.М. Савина
ИД №06536 от 16.01.02.
Подписано в печать 28.11.01. Формат 60×84/16.
Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 0,50. Тираж 50 экз. Заказ ГУ Кузбасский государственный технический университет.
650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография Государственного учреждения Кузбасский государственный технический университет.
650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.