| Библиотека |
На собівартість продукції впливає вартість інструменту, а якість оброблення залежить від наявності вібрацій та їх параметрів, на які впливає неврівноваженість круга.
Виникнення похибки установки шліфувального круга при його закріпленні на шпинделі верстата обумовлено посадкою круга на фланці с гарантованим зазором. Величина радіального биття РПК, яке виникає при цьому, усувається під час правки видаленням певного об’єму алмазовмісного шару, що призводить до непродуктивних витрат алмазів.
Об’єм алмазовмісного шару, який вилучається під час правки з умов забезпечення повного усунення радіального биття,
де Dк – діаметр шліфувального круга, мм; Bк – висота шліфувального круга, мм; ?R – величина радіального зазору між поверхнями, що сполучаються, мм.
Використовуючи середину полів допусків на посадочні розміри круга і фланця формула (1) прийме вигляд
де ES, es; EI, ei – відповідно верхнє та нижнє відхилення розмірів посадочних поверхонь круга та фланця, мм.
Масу алмазів, яка знаходиться в цьому об’ємі, знайдемо за формулою
де 0,878•10-3 – маса алмазів в 1 мм3 алмазовмісного шару, г; 0,2 – маса одного карата алмазів, г; ? – коефіцієнт, який враховує відносну концентрацію алмазів (при концентрації 100% ?=1).
Тоді вартість вилучених під час правки алмазів буде дорівнювати
де Ц – вартість одного карата алмазів, грн.
Неврівноваженість круга при його закріпленні на стандартні фланці виникає в наслідок зміщення центру маси круга відносно осі його обертання і обумовлена ексцентриситетом ?е , величина якого розраховується за формулою
Тоді величина неврівноваженої сили, яка обумовлена похибкою установки круга на фланці, може бути розрахована за формулою [1], яка з урахуванням розмірності неврівноваженої сили в системі СІ, набере вигляду.
де Gкр – маса круга, кг; n - частота обертання круга, об/хв.; ?е – ексцентриситет, м.
Частота обертання шліфувального круга визначається паспортними даними верстата і для умов, які розглядаються, дорівнює 2230 об/хв.
Неврівноважену силу, Н, яка обумовлена точністю виготовлення круга, розрахуємо з використанням допустимого дисбалансу, який являє собою добуток неврівноваженої сили на її ексцентриситет відносно осі обертання, за формулою
де 0,01•m – допустимий дисбаланс при виготовлені круга [2].
Розрахунки непродуктивних витрат алмазів АС6 для шліфувальних кругів форми 1А1 розмірами 250?76?15?5 та 300?127?60?5 за формулами (1) - (4) склали від 1,1 до 9,3 грн на одну установку. Неврівноваженість кругів цих характеристик з висотою 15, 40, 60 мм розрахованих за формулою (5) перевищує неврівноважену силу, яка обумовлена точністю виготовлення, майже в два рази.
На кафедрі металорізальних верстатів та інструментів ДонНТУ розроблені спеціальні конструкції фланців, які дозволяють встановити РПК з мінімальною величиною радіального биття незалежно від величини зазору в сполученні посадочних поверхонь круга та фланців.
Розглянемо можливість регулювання положення РПК на шпинделі плоскошліфувального верстата безпосередньо на стандартних фланцях (Рис 1). Закріплення шліфувального круга та регулювання положення РПК в цьому випадку виконується наступним чином.
Після закріплення нерухомого фланця на шпинделі верстата, на його посадочну поверхню встановлюється шліфувальний круг 3 і за допомогою рухомого фланця 2 та гвинтів 5 закріплюється з таким зусиллям, яке не дозволяє зміщення шліфувального круга відносно нерухомого фланця під дією своєї ваги але може переміщуватись від зусиль, прикладених збоку поверхні стійки 4, встановленої на магнітній плиті 1 верстата.
Радіальне биття РПК, яке визначене за допомогою індикатора 8 годинникового типу, встановленого на корпус 6 за допомогою магнітного тримача 7, усувається переміщенням шліфувальної бабки в вертикальному напрямку вниз в умовах контактування РПК з поверхнею стійки 4, після чого шліфувальний круг остаточно закріплюється гвинтами 5.
Рис 1. Схема точної установки РПК на шпинделі верстата
Установка РПК з точністю 15 мкм в радіальному напрямку за допомогою спеціальних фланців або розглянутого способу регулювання положення РПК повністю виключає непродуктивні витрати алмазів та забезпечує зменшення неврівноваженої сили в 4 – 5,5 рази, в зв’язку з чим додаткове балансування круга з фланцями не потрібно.
Бібліографічний список
1. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. – М.: Машиностроение, 1974, 320 с.
2. ГОСТ 16181-82 Круги алмазные шлифовальные. Технические условия. ИПК Издательство стандартов. 1999. 17 с.
© Благодарный Антон Олегович, ДонНТУ 2011
| Библиотека |