Расчет режимов резания при механической обработке металлов и сплавов - часть 6

где 

L 

- расчётная длина обрабатываемой поверхности, мм; 

S

м

 - минутная подача, 

мм/мин; 

i

 - число проходов.  

мм,                                (4.49)  

где l - чертёжная длина обрабатываемой поверхности, мм; l

1

 - величина врезания,мм: 

при фрезеровании цилиндрической и дисковой фрезами 

а при 

фрезеровании торцовой фрезой - l

1

=D.

 

l

2 

- величина перебега, мм: при использовании 

цилиндрической и дисковой фрезы

 

l

2

=2-5 мм; при торцовой - 

l

2

=2-4 

мм.  

   

4.5. Шлифование

  

   
    Шлифованием называется процесс обработки заготовок с помощью 
шлифовальных кругов. Абразивные зёрна в круге удерживаются с помощью связки и 
расположены неупорядоченно. При вращении круга часть зёрен срезает материал с 
обрабатываемой поверхности и она приобретает вид совокупности микроследов 
абразивных зёрен.  
Часть зёрен ориентирована таким образом, что резать не может, но производит 
работу трения по поверхности резания. В зоне резания выделяется большое 
количество теплоты по причине которой мелкие частицы обрабатываемого 
материала, сгорая, либо образуют пучок искр, либо оплавляются.  
    Существуют следующие основные схемы шлифования: наружное круглое, 
внутреннее круглое и плоское.  
    При наружном круглом шлифовании (рис.4.5 а) круг, вращаясь вокруг оси, 
совершает главное движение. Цилиндрическая заготовка вращается вокруг оси 
параллельной оси круга. Наружные поверхности круга и заготовки взаимно касаются 
по образующей. Линейные скорости точек шлифовального круга и заготовки могут 
быть направлены в одну сторону или навстречу друг другу, но в любом случае 
скорости точек, принадлежащих кругу, намного превосходят скорости точек 
заготовки.  
    Заготовке сообщается возвратно-поступательное движение продольной подачи 

S

пр

. По окончании цикла возвратно-поступательного движения продольной подачи 

действует прерывистое движение поперечной подачи, сообщаемое шлифовальному 
кругу или заготовке 

S

поп

.  

    Во время внутреннего круглого шлифования (рис. 4.5 б) шлифовальный круг и 
обрабатываемая заготовка вращаются вокруг параллельных осей, при этом наружная 
поверхность круга касается внутренней поверхности детали. Движения продольной 

S

пр.

 и поперечной 

S

поп.

 подач такие же, как и при наружном круглом шлифовании, 

но приложены, как правило, только к шлифовальному кругу.  
   При плоском шлифовании (рис.4.5 в) шлифовальный круг, вращаясь вокруг своей 
оси, совершает главное движение резания. Его наружная поверхность касается 
обрабатываемой заготовки. Заготовке сообщается возвратно-поступательное 
движение продольной подачи S

пр.

 В промежутках между этими движениями кругу 

придаётся прерывистое движение поперечной подачи 

S

поп

. После обработки всей 

поверхности шлифовальному кругу сообщается движение вертикальной подачи 

S

верт

. Шлифование всей плоскости повторяется до тех пор, пока значение 

суммарной вертикальной подачи не будет равно припуску на обработку.

 

 

 

   
Рис. 4.5. Схемы шлифования: а) наружное круглое; б) внутреннее круглое; в) 
плоское.  
   
    При шлифовании важное значение имеет выбор материала круга. Для шлифования 
мягких материалов, как правило используются твёрдые круги с открытой (пористой) 
структурой.  
При шлифовании закалённых сталей нужны мягкие круги. В случае необходимости 
достижения большой производительности следует применять крупнозернистые 
круги, а высокой чистоты поверхности - мелкозернистые. Некоторые рекомендации 
по выбору шлифовальных кругов приведены в табл.30 Приложения, а паспортные 
данные станков - в табл. 47 Приложения.  

4.5.1. круглое наружное и внутреннее шлифование

 

    Ниже приводятся рекомендации по расчету режимов шлифования методом 
продольных подач цилиндрических поверхностей деталей.

 

    Глубина шлифования 

t

,мм (поперечная подача 

S

поп.

, 

мм) зависит от размеров 

заготовки, свойств обрабатываемого материала и характера шлифования.  
В табл. 31 Приложения приведены рекомендуемые поперечные подачи на один 
двойной ход детали при круглом внешнем шлифовании, а в табл. 32 Приложения - 
при круглом внутреннем.  
    Продольная подача 

S

пр

, мм - это перемещение обрабатываемой детали вдоль её 

оси за один оборот. Она определяется по формуле:  

мм/об,                            (4.50)  

   

где 

В

 - ширина шлифовального круга, мм;  - расчётный коэффициент.  

    Значения коэффициента  для круглого внешнего шлифования приведены в 
табл.33 Приложения, а для круглого внешнего - в табл.34 Приложения.  

    Рекомендации по выбору диаметра и ширины шлифовального круга даны в 
табл.36-37 Приложения.  
   
   Частота вращения детали круга. Прежде чем рассчитать частоту вращения 
детали, необходимо определить её расчётную скорость вращения:  

м/мин,                                         (4.51)  

где 

D

д

 - диаметр шлифуемой поверхности, мм; 

Т

 - стойкость шлифовального круга 

(30-45 мин). Значения 

С

v

, K, m, x 

приведены в табл.35 Приложения.  

Расчётная частота вращения детали:  

1/мин.                                        (4.52)  

    Необходимо, чтобы 

n

д

 находилась в пределах, указанных в паспортных данных 

выбраного станка.  
    Определяется скорость вращения шлифовального круга.  

м/мин,                                         (4.53)  

где 

D

к

 - диаметр шлифовального круга, мм; 

n

к

 - частота вращения шлифовального 

круга, 1/мин (принимается по паспорту станка).  
    Скорость перемещения стола определяется по формуле:  

м/мин.                                            (4.54)  

    Полученное значение 

V

с

 должно находиться в пределах скоростей перемещения 

стола, указанных в паспорте выбранного станка. В противном случае, необходимо 
провести корректировку 

S

пр

 и 

n

д

.  

   
    Си лы резания и мощность. Тангенциальная сила резания, 

Н

:  

                              (4.55)  

    Значения 

С

р

, u, x, y

 приведены в табл.38 Приложения.  

    Эффективная мощность на вращение шлифовального круга определяется по 
формуле:  

кВт                                         (4.56)  

   
Потребная мощность на вращение шлифовального круга:  

кВт,                                                     (4.57)  

где  - к.п.д. шлифовального станка по паспортным данным станка.  
    Коэффициент использования станка по мощности:  

,                                                               (4.58)  

где

 N

ст

 - мощность электродвигателя главного движения, кВт.  

   
    Основное технологическое время , мин определяется по формуле:  

,                                                (4.59)  

где L - длина продольного хода детали, мм; h - припуск на обработку, мм;

 

 

К

 - коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ круга. При черновом 

шлифовании 

К

 = 1.3-1,4; при чистовом - 

К

 = 1,3-1,7.  

мм                                                       (4.60)  

где 

l

 - длина обрабатываемой поверхности, мм; 

В

 - ширина круга, мм.  

   

4.5.2. Плоское шлифование  

    Ниже рассматривается расчёт режимов шлифования периферией круга.  
   
    Глубина шлифования 

t

 мм (вертикальная подача, 

S

 в мм/дв.ход).  

    Обычно при плоском шлифовании глубина шлифования принимается при 
предварительной обработке 

t

=0,15-0,04 мм, а при окончательной - 

t

=0,005-0,01 мм на 

двойной ход.  
    Продольная подача 

S

пр

, мм/об - это перемещение шлифуемой поверхности за 

один оборот круга.  
    Величина подачи определяется по формуле:  

мм/об,                                        (4.61)  

где В - ширина круга, мм;  - коэффициент шлифования.  
Величину

 

В можно принять по паспорту станка. Коэффициент шлифования для 

предварительной обработки  =0,4-0,7, а для окончательной -  =0,25-0,35  
   
   Скорость детали и круга . Скорость перемещения детали определяется по 
формуле:  

м/мин ,                              (4.62)