Определить
условия работы единичного зерна, в частности подачу, приходящуюся на одно
единичное зерно, можно исходя из тех же соображений, что и при расчете подачи
на зуб при вихревом нарезании резьбы. В качестве примера возьмем случай
плоского шлифования. В течение одной минуты с обрабатываемой детали срезается слой
припуска длиной, равной величине продольной подачи vu,
м/мин. В течение этого времени абразивный круг сделает n оборотов. Все
лежащие на периферийной поверхности круга абразивные зерна при этом принимают
участие в срезании припуска. Все абразивные зерна, лежащие в одной общей
плоскости, проходящей перпендикулярно оси вращения круга, сделают в течение
одной минуты число срезов N равное произведению числа лежащих в этой
плоскости зерен и числа, сделанных в течение этой минуты оборотов круга. Число
этих оборотов известно – оно равно частоте вращения круга nk.
При условии расположения абразивных зерен вплотную друг к другу, без свободных
промежутков между ними, число зерен лежащих на одной окружности периферийной
поверхности круга (в одной плоскости) Zа.з. можно
определить, поделив длину окружности периферийной поверхности круга на размер
зерна. В действительности абразивный материал занимает лишь долю объема
инструмента (см. табл.18.1.).
Таблица 18.1. Объемное содержание шлифовального материала в
абразивных инструментах.
Оставшаяся
часть объема приходится на занятые воздухом поры и связку, скрепляющую
абразивные зерна. Следовательно, и на рабочей, периферийной поверхности
абразивные зерна занимают такую же долю площади и в том же соотношении
распределяются по окружности в плоскости, нормальной к оси вращения круга.
На
рис.18.1. представлена схема расположения абразивных зерен на поверхности
абразивного круга по окружности, лежащей в плоскости перпендикулярной оси
вращения круга. Эти зерна последовательно друг за другом срезают припуск по
одной линии в направлении продольной подачи. Каждое абразивное зерно вслед за
предыдущим срезает стружку, толщина которой соответствует величине подачи на
зуб (на зерно) sZ.
Таким
образом, исходя из вышесказанных соображений:
где: sZ
– подача на зуб (зерно), мм/зуб;
vu – продольная подача,
мм/мин;
N – число срезов сделанных в
течение одной минуты абразивными зернами, лежащими в одной плоскости на
периферийной поверхности абразивного круга;
N=nkp.Zабразивных зерен на длине
окружности, на периферийной поверхности абразивного круга.
где: Zа.з.
– число абразивных зерен на окружности периферийной поверхности круга в
плоскости нормальной к оси его вращения;
Dkp
–
наружный диаметр круга, мм.
– поперечный размер
абразивных зерен, мм.
C – содержание абразивных
зерен, %.
Исходя
из этого:
С целью
количественной оценки величины подачи sZ, приходящейся
на одно абразивное зерно, проведем ее расчет для произвольно принятых условий
шлифования в пределах реально применяемых в практике машиностроения.
Предположим, что шлифование плоской поверхности ведется на плоскошлифовальном
станке абразивным кругом прямого профиля диаметром Dkp=200
мм. с зернистостью шлифовального материала 50, что соответствует размеру
абразивных зерен =
0,5 мм.
Структура круга No 3 с объемным содержанием шлифовального материала С=50%.
Примем скорость продольной подачи vu=12 м/мин.,
частоту вращения круга nkp=2800 об./мин. Для этих
условий:
|