Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§ 48. УСИЛИЯ, СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ ШЛИФОВАНИЯ.

Пример расчета сил резания при шлифовании закаленного валика. Силы резания : Р, Р_z, Р_у, Р_х.

Усилия, действующие при шлифовании. Шлифовальный круг, врезаясь в поверхность детали абразивными зернами, снимает стружку. Чем большую стружку нужно срезать и чем прочнее материал детали, тем большую силу резания нужно приложить к кругу.

Силу резания Р, приложенную к детали, можно разложить на три составляющие (рис. 95). Такие же по величине, но обратные по направлению, действуют силы на круг.

Рис. 95. Силы, действующие в процессе шлифования

1. Окружная, или тангенциальная сила Р_z направлена по касательной к окружности шлифовального круга. Величина P_z определяет крутящий момент и мощность, которые необходимо затратить на шлифование, ибо с такой силой, но направленной в противоположную сторону, деталь действует на круг, стараясь затормозить его движение.

2. Сила Р_у, направленная перпендикулярно к оси шлифовального круга, является реакцией детали против стремления круга вдавить зерно в тело обрабатываемой детали, сжать или согнуть обрабатываемую деталь под действием поперечной подачи. Сила Р_у, приложенная к кругу, стремится изогнуть шпиндель круга, но на мощность, требующуюся для шлифования, не влияет.

Под действием радиальной силы Р_y, прилагающейся к детали, происходит прогиб детали. Величина прогиба зависит от расстояния между точками крепления детали в третьей степени, т. е. сокращая расстояние в два раза, прогиб детали уменьшится в 2³, следовательно в 8 раз.

Поэтому длинные и тонкие детали шлифуют с применением люнетов (дополнительных опор). Величина радиальной силы составляет:

Р_y=(1,8-:-2)Р_z при шлифовании острозаточенным кругом, Р_у=(2-:-3)Р_z при шлифовании затупившимся кругом.

Таким образом, до очередной правки круга сила Р_y значительно возрастает. Если выполнять шлифование еще более затупленным кругом, то возрастает отжим детали, приспособления и станка до такой величины, что не обеспечивается требуемая точность обработки. Уменьшение радиальной силы в каждом конкретном случае достигается подбором наивыгоднейшей характеристики круга и режимов шлифования.

3. Сила подачи Р_х направлена параллельно продольной подаче. Она значительно меньше Р_z и составляет величину P_x=(0,1-:-0,2)P_z.

Таким образом, зная величину P_z, можно определить P_y и P_x.

Величину P_z находят по формулам. По данным проф. Маслова Е. Н. при наружном круглом шлифовании кругом 15А40СМ15К высотой 40 мм имеется такая зависимость

где C_р - коэффициент, зависящий от свойств материала шлифуемой детали, равный:

2,2 - при шлифовании закаленной стали,

2,1-при шлифовании незакаленной стали,

2,0 - при шлифовании чугуна.

Из формул видно, что сила Р_z увеличивается с повышением скорости движения детали, величины подачи и глубины шлифования.

Сила возрастает при увеличении твердости круга. Поэтому при обработке на мощных станках следует пользоваться более твердыми кругами, а при использовании маломощных станков требуются мягкие самозатачивающиеся круги, работающие всегда острыми кромками, и крупнозернистые круги, меньше дробящие стружку и работающие с незначительными усилиями резания.

Пример. Определить значение сил резания при шлифовании закаленного валика, если t = 0,06 мм, s_пр = 12 мм/об, v_д = 7,5 м/мин.

Решение:

Принимаем Р_x= 1,88 кгс=18,436 Н.