Лабораторна робота "Абразивний інструмент"
Мета:Вивчити характеристики, маркування та методику вибору абразивних, алмазних та ельборових інструментів.
1. Оснащення робочого місця:
1.1 Навчальний стенд "Абразивний інструмент".
1.2 Абразивні, алмазні та ельборові шліфкруги.
1.3 Плакати по абразивному, алмазному та ельборовому інструменту.
2.1 Ознайомитись зі схемами зовнішнього, внутрішнього та торцевого шліфування.
2.2 Ознайомитися з конструкцією та маркуванням абразивного, алмазного та ельборового інструменту.
2.3 Вивчити методику вибору абразивного інструменту за такими показниками: зернистість, твердість, структура, зв'язка.
2.4 Оформити звіт за формою, що додається.
3. Загальні положення:
Абразивний інструмент застосовується при шліфуванні зовнішніх і внутрішніх циліндричних поверхонь, торцюванні, обробці фасонних і плоских поверхонь, наприклад, зубів шестерень, а також при заточуванні і доведенні різальних інструментів - різців, свердлів, зенкерів та ін. , у своїй досягається 5…7 кваліфікація точності.
Абразивні круги за формою та розмірами поділяються на:
- ПП – коло плоский прямого профілю
- ЧЦ – круг-чашка циліндрична
- ЧК – коло-чашка конічна
Наприклад: позначення абразивних кіл:
ПП 300×40×127 ЧАЗ – коло прямий-плоский; 300мм. - Зовнішній діаметр кола; 40мм. - Висота кола; 127 мм. - Діаметр посадкового отвору; ЧАЗ – завод-виробник – Челябінський Абразивний Завод.
Позначення алмазних кіл:
АЧК 200×50×50×20×3 ЧАЗ, де останні цифри позначають – 20 – ширина кола, мм.; 3 – товщина робочого шару, мм.
Матеріал зерен абразивних інструментів:
12А ... 16А -електрокорунд нормальний
22А ... 25А - електрокорунд білий
32А ... 34А - електрокорунд хромистий
37А - електрокорунд титанистий
38А – електрокорунд цирконієвий
Чим більша цифра, тим більша твердість зерен. Кола з електрокорунду застосовуються для обробки загартованих сталей.
53С ... 55С - карбід кремнію чорний
63С ... 64С - карбід кремнію зелений
Кола з 53С ... 64С - застосовуються для обробки чавунів, 63С і 64С - для заточування твердосплавного інструменту.
Маркування алмазних зерен:
А, АН, АМ – алмаз природний;
АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС, САМ, АСТ, АСМ, АСН – алмази синтетичні.
Маркування ельборових зерен:
Кола з алмазних та ельборових зерен застосовуються в основному для доведення (підвищення чистоти передньої та задніх поверхонь) різальних інструментів.
Зернистість абразивних кіл позначається цифрами 200…3 – розмір зерна сотих частках, мм.; М63 ... М5 - розмір зерна в мкм.
Зернистість алмазних та ельборових інструментів позначається дробовими числами: 630/500…1/0. Тут цифри показують межі розмірів зерен мкм.
Твердість абразивних інструментів позначається:
М1, М2, М3 – м'який
СМ1, СМ2 – середньом'який
СТ1, СТ2, СТ3 - середньотвердий
ВТ1, ВТ2 - дуже жорсткий
ЧТ1, ЧТ2 – надзвичайно жорсткий.
Від величини твердості залежить міцність загортання зерен у масі шліфувального кола.
Структура абразивних інструментівпозначається номерами від 0…20. У структурі «0» обсяг зерен становить 62%, тобто. щільну структуру. Чим більший номер, тим менше обсяг зерен в інструменті.
Абразивні зерна скріплюються між собою в інструменті – зв'язуванням. Основні види зв'язок:
К – керамічна (різновиди – КО, К1, К2 та ін.)
Б - бакелітова (різновиди - Б1, Б2, Б3 та ін)
В – вулканітова (різновиди – В1, В2, В3 та ін.)
М - металева (різновиди - М1, М3, МВ1 та ін)
Допустима окружна швидкість абразивних кіл залежить від зв'язування і виражається в м/с. Перевищення зазначеної швидкості може призвести до розриву кола.
Методика вибору абразивного інструменту.
Розмір зерна вибирається залежно від величини шорсткості обробленої поверхні, тобто. що менше величина шорсткості (Ra, мкм), то менше повинні бути зерна абразивного інструменту.
Твердість кола, тобто. здатність зв'язки утримувати зерна, залежить від твердості та міцності оброблюваного металу. При обробці дуже твердих металів твердість кола повинна бути М1, М2 ... СМ2, а при обробці м'яких або середньо м'яких металів (наприклад незагартоване маловуглецеві сталі) - ВТ1 ... ЧТ1.
Вибір структури кола. При обробці в'язких металів структура кола має бути від 10...16, при обробці крихких металів 0...5.
Вибір зв'язування. У колах найчастіше застосовується керамічна зв'язка, яка добре працює при рясній подачі рідини, що охолоджує, в зону різання абразивного кола. Швидкість різання допускає близько 35 м/с.
Недолік керамічного зв'язування – підвищена крихкість.
Вулканітова зв'язка найчастіше застосовується для відрізних кіл. Швидкість різання припускає близько 60 м/с.
Добре протистоїть перервному навантаженню, але погано працює в охолоджуючих рідинах з додаванням олій, кислот та лугів.
Металева зв'язка застосовується в алмазному та ельборовому інструментах.
4.Зміст письмового звіту:
Мета роботи, завдання
У таблиці 1 записати характеристику шліфувальних кіл: абразивного,алмазного, ельборового та вказати їх застосування.
Замалювати схему шліфування абразивним колом. На схемі показати елементи режиму різання: швидкість Vкр, Vз, t, Sпрод.
Обсяг вимог щодо захисту звіту по роботі;
Пояснити схеми шліфування плоских, зовнішніх та внутрішніх циліндричних поверхонь. Дати визначення елементів режиму різання цих видів обробки.
Як характеризується шліфувальний інструмент за формою кола, матеріалом зерен, зернистістю, твердістю, структурою та зв'язкою?
Як вибираються абразивні круги при чорновому (обдирному), чи чистовому шліфуванні, при обробці дуже твердих чи м'яких металів? Від чого залежить швидкість різання під час шліфування?
У яких випадках застосовується алмазний та ельборовий інструмент?
1. Некрасов С.С.Зільберман Г.М. Технологія матеріалів. Обробка конструкційних матеріалів різанням. – М.Машинобудування, 1974 р.
2. Практикум з технології конструкційних матеріалів та матеріалознавства, (за редакцією Некрасова С.С). - М: Колос,1978 р.
З. Аршинов В.А., Алексєєв Г.А. різання металів та різальний інструмент.-М.: Машинобудування, 1976 р.