Смекни!
smekni.com

Технологический процесс изготовления червяка (стр. 10 из 22)

На рис. 8.6 приведены зависимости газопроницаемости материала инструмента из электрокорунда и из карбида кремния от зернистости и содержания порообразователя. Видно, что введение порообразователя с зернистостью № 25, т. е. такой же как и абразива, приводит к ее увеличению для электрокорунда почти в 3 раза, а с возрастанием зернистости до № 80 - в 5-6 раз. Аналогично влияние содержания порообразователя в количестве 7-15 % от массы абразива. Однако для карбида кремния уровень повышения газопроницаемости и при максимальных параметрах порообразователя не превышает 2 раз.

Зависимость отношения количества зерен абразива n1 к количеству частиц порообразователя от содержания порообразователя при К, равном 1(1), 2(2), 3(3), 4(4).


Рис. 8.5

Это объясняется повышенным содержанием и природой свойств спекающейся связки при карбиде кремния по сравнению с плавящейся при электрокорунде, не позволяющей резко повысить степень развитости поровой структуры материала инструмента. При этом, однако, наблюдается некоторое снижение прочности материала инструмента.

Зависимость газопроницаемости (1,2) и прочности при сжатии (3,4) высокопористого материала от зернистости

Рис. 8.6

Зависимость газопроницаемости (1,2) и прочности при сжатии (3,4) высокопористого материала от содержания порообразователя

Рис. 8.7

На рис. 8.8, 8.9 показаны закономерности влияния содержания порообразователя и его зернистости на коэффициент шлифования (Кш).

Зависимость коэффициента шлифования от глубины шлифования при введении порообразователя 7 (2), 10 (3) и 15 (4) % по сравнению с кругом структуры № 6 (1)

Рис. 8.8


Зависимость коэффициента шлифования от глубины шлифования при зернистости порообразователя № 25 (2), 40 (3), 63 (4) и 80 (5) по сравнению с кругом структуры № 6 (1)

Рис. 8.9

В связи с тем, что введение порообразователя с зернистостью выше, чем абразива, увеличивает расстояние между зернами абразива, шероховатость поверхности при шлифовании высокопористыми кругами несколько выше, чем базовым кругом (рис. 8.10, 8.11). С увеличением содержания и зернистости порообразователя шероховатость поверхности несколько возрастает. Наибольшее влияние на шероховатость оказывает зернистость порообразователя. С увеличением номера зернистости от 25 до 80 параметр шероховатости поверхности возрастает в 1,25—1,3 раза, а с изменением количества порообразователя от 7 до 15 % Rа изменяется не больше, чем на 10%. Кроме того, шероховатость возрастает и при увеличении глубины резания, что характерно при использовании высокопористых кругов.

Таким образом, результаты исследований подтверждают позитивный характер изменения структурно-механических свойств композиционного материала абразивных инструментов с введением порообразователя определенной характеристики, показывают степень повышения эксплуатационных свойств, качества обработки, перспективность технологических возможностей инструмента.

Зависимость параметра шероховатости обработанной поверхности от глубины шлифования при введении по-рообразователя7(2), 10(3) и 15(4)% по сравнению с кругом структуры № б (1)

Рис. 8.10

Зависимость параметра шероховатости обработанной поверхности от глубины шлифования при зернистости порообразователя № 25 (2), 40 (3), 63 (4) и 80 (5) по сравнению с кругом структуры № 6 (1)

Рис.8.11

Для практического обоснования разработанной технологии были разработаны абразивные круги двух типов: по классической и предлагаемой технологиям. В качестве материала основной фракции использовали электрокорунд белый 25А зернистостью 40-Н, связка - керамическая К5С, структура инструмента № 7, твердость инструмента - СМ2. Круги по предлагаемому принципу изготовляли из тех же материалов, но с добавлением наполнителя - электрокорунда белого 25А зернистостью 16-Н в количестве 5,6 % от массы зерен основной фракции.

Результаты испытаний показали следующее:

- инструмент, изготовленный по предлагаемой технологии, показал увеличение режущей способности на 33,9 % при шлифовании стали 40Х по сравнению с инструментом, изготовленным по классической технологии;

- уменьшение линейного износа круга на 44 %;

- увеличение твердости от СМ2 до СТ1;

- снижение неравномерности твердости на 61 %.


9. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

9.1 Проектирование станочного приспособления

9.1.1 Исходные данные для расчета

Вид и материал заготовки – штамповка Сталь 40Х, sв =750 МПа;

Вид обработки – черновая;

Материал резца – резец сборный со сменной четырехгранной неперетачиваемой пластиной из Т5К10;

Режимы резания – глубина t=3,0 мм; подача s=0,6 мм/об; скорость резания V=61,32 м/мин.

Тип приспособления – одноместное универсальное наладочное (УНП) со сменными кулачками.

Металлорежущий станок – 16К20Ф3 (наибольший диаметр патрона 400мм,

внутренний конус шпинделя – Морзе 2В, основные размеры концов шпинделя по ГОСТ 12595-72).

Теоретическая схема базирования представлена на рисунке 9.1

Операционный эскиз

Рис. 9.1

9.1.2 Расчет сил резания

При наружном продольном и поперечном точении составляющие

силы резания рассчитываются по формуле:

(9.1)

для

где,

= 243; [6,c 273,табл. 22]

n =- 0,3; [6,c 273,табл. 22]

х = 0,9; [6,c 273,табл. 22]

y = 0,6; [6,c 273,табл. 22]

для

где,

= 300; [6,c 273,табл. 22]

n =-0,15; [6,c 273,табл. 22]

х = 1,0; [6,c 273,табл. 22]

y = 0,75; [6,c 273,табл. 22]

Т = 60 мин – период стойкости инструмента;

t= 3,0 мм – глубина резания;

s = 0,6 мм/об – подача; [6,c 266,табл. 11]

(9.2)

– коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [6,c 264,табл. 9]

=750 МПа – предел прочности обрабатываемого материала;

= 0,75; [6,c 264,табл. 9]

Тогда

;

– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане резца ц

=0,89 (для
) [6,c 275,табл. 23]

=0,50 (для
) [6,c 275,табл. 23]

– коэффициент, учитывающий влияние переднего угла резца г

=1,1 (для
) [6,c 275,табл. 23]

=1,4 (для
) [6,c 275,табл. 23]

– коэффициент, учитывающий влияние угла наклона режущей кромки л

=1,0 (для
) [6,c 275,табл. 23]

=1,0 (для
) [6,c 275,табл. 23]

Таким образом,

=1,0 × 0,89 × 1,1 × 1,0 = 0,98 (для
)

=1,0 × 0,50 × 1,4 × 1,0 = 0,7 (для
)

9.1.3 Расчет усилий зажима [13, с71]

В процессе обработки заготовки на нее воздействует система сил. С одной стороны действуют составляющие силы резания, которые стремятся вырвать заготовку из кулачков, с другой – силы зажима, препятствующая этому. Из условия равновесия моментов этих сил и с учетом коэффициента запаса определяются необходимые зажимное и исходное усилия.