Реферат : Абразивы
Введение
В настоящее время абразивный инструмент применяется в любой области машиностроения.
С появлением точного литья, снижением припусков на обработку, в общем объеме механических операции непрерывно растет удельный вес абразивной обработки. Она применяется как на обдирочных операциях (для обработки литья), так и для получения высоких классов чистоты поверхности.
Возросшая потребность в абразивных инструментах повлекла за собой значительное расширение абразивной промышленности, строительство новых и реконструкцию действующих абразивных заводов, которые оснащались главным образом за счет использования оборудования, применяемого в родственных отраслях промышленности.
Поворотным пунктом в создании специализированного оборудования для абразивной промышленности явились постановления правительства в 1960 и 1961 гг., в результате которых на абразивные заводы начало поступать новое высокопроизводительное .
Производство абразивов
[sms]
1. Физические свойства компонентов, применяемых для приготовления абразивных масс
В общем объеме производства абразивные на керамической и бакелитовой связках составляют преобладающую часть. Остановимся на характеристике компонентов, из которых приготовляются абразивные массы на керамической и бакелитовой связках.
По своим физическим свойствам эти компоненты могут быть разделены на три группы.
Сыпучие материалы. К ним относятся абразивное зерно из электрокорунда нормального и белого, карбида кремния черного и зеленого и монокорунда Мелкозернистые абразивные материалы, к которым относятся шлифпорошки зернистостью от № 12 до № 3, обладают меньшей сыпучестью. Насыпной вес этих материалов ниже насыпного веса соответствующих крупнозернистых материалов. Еще меньшей сыпучестью обладают микропорошки зернистостью от М 40 до М 5.
Трудносыпучие материалы. К ним относятся материалы легко слеживающиеся, зависающие в бункерах и транспортных емкостях, нуждающиеся для своего перемещения в принудительном органе. Это керамические связки, декстрин, пульвербакелит, алебастр (используемый в производстве бакелитовых инструментов в качестве наполнителя).
Жидкие материалы. Они применяются в качестве увлажнителей для приготовления абразивных масс. К ним относятся жидкое стекло и жидкий бакелит. Для приготовления абразивных масс на пульвербакелитовой связке применяется низковязкий жидкий бакелит. Для приготовления абразивных масс на жидком бакелите применяют густовязкий бакелит вязкостью до 100.
В зависимости от свойств этих материалов делится и аппаратура для их порционной дозировки.
Сыпучие абразивные материалы дозируются как по весу (шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки) на весах различной конструкции, так и по объему (шлифзерно от № 200 до № 16) в объемных дозаторах.
Мелкосыпучие или мелкозернистые абразивные материалы дозируются по весу на автоматических весах.
Жидкие материалы в зависимости от вязкости дозируются специальными установками.
2. Дозаторы для абразивного зерна
Крупнозернистые абразивные материалы в зависимости от природы материала и номера зерна обладают сравнительно постоянным объемным весом. Это позволило осуществить дозировку абразивного зерна в объемных дозаторах как постоянного, так и регулируемого объема.
3. Оборудование для формования абразивных инструментов
Абразивные изделия заданной геометрической формы и объемного веса изготовляются формованием. В большинстве случаев это достигается за счет прессования абразивных изделий в специальных пресс-формах на прессах различной конструкции. Процесс формования состоит из ряда технологических операций, выполняемых последовательно или параллельно при помощи специальных механизмов и устройств. Главнейшие из этих операций следующие: дозировка абразивной массы, укладка ее в пресс-форму, прессование, выталкивание изделия и укладка его на сушильную плиту, очистка и смазка пресс-формы, а также транспортные операции. Все эти операции выполняются специальными механизмами.
Различная компоновка технологических и транспортных механизмов дает различный технический и экономический эффект.
4. Дозирование абразивной массы
Дозирование абразивной массы применяется как весовое, так и объемное.
Весовое дозирование получило широкое распространение для изготовления крупногабаритных кругов. В качестве весовых механизмов используются весы различной конструкции от обычных весов торгового типа для формования мелких партий кругов до автоматических для формования крупных партий кругов. Допустимая погрешность при пользовании весами не должна превышать 1 %.
Применение весового дозирования массы обязательно предполагает после себя укладку массы в пресс-форму, выполняемую при помощи специального механизма.
Наряду с весовой дозировкой широкое распространение получила объемная дозировка массы. Точность дозировки, получаемая в ряде случаев при объемной дозировке, не уступает весовой. Этот способ дозировки применен на ряде действующих агрегатов, в том числе при формовании сегментов (ФАС-1 и ФАС-2), при формовании кругов для внутреннего шлифования (ФА-50 и ФА-80), при формовании кругов 150 – 250 мм (АФА-3 и АФА-4) и др. В этих агрегатах применен принцип свободного заполнения пресс-формы массой с помощью специальной кассеты или лопаток заподлицо с верхним краем пресс-формы.
Основное преимущество объемного способа дозирования массы заключается в том, что в нем дозирование массы совмещается с вводом ее в пресс-форму и отпадает надобность в специальном механизме по укладке массы.
Ряд приспособлений позволяют обеспечить достаточно равномерную плотность массы в пресс-форме.
В этом случае этот способ дозировки может заменить весовую дозировку массы.
В последнее время для дозировки массы при формовании кругов различного профиля применен пневматический способ дозирования и укладки массы в пресс-формы. Применение пневматического способа заполнения пресс-форм позволяет механизировать трудоемкую операцию по формованию кругов фасонного профиля и при этом повысить качество этих изделий.
5. Прессование абразивных инструментов
Абразивная масса в зависимости от зернистости, природы абразивных материалов и содержания связки обладает различной пористостью (рыхлостью), а, следовательно, прессуемостью. Ее засыпной объем по отношению к спрессованному изделию составляет 1,6 – 1,8 для крупнозернистых масс и 2,5 – 2,8 для мелкозернистых масс.
Получение изделия заданного объемного веса достигается уплотнением массы в пресс-форме путем прессования за счет уменьшения высоты изделия.
Практически при достижении удельного давления, составляющего 20 % от номинала, уплотнение изделия составит 60 %. Таким образом, первый этап прессования целесообразно производить при помощи насоса низкого давления, (обладающего высокой производительностью) и окончательное прессование, второй этап, производить насосом высокого давления. При определении производительности насоса на каждом из этапов следует руководствоваться обеспечением получения заданной скорости перемещения.
6. Оборудование для изготовления инструментов на вулканитовой связке
Значительная часть абразивных инструментов на вулканитовой связке изготовляется на вальцах. Смешивание компонентов связки и абразивной массы производится на смесительных вальцах.
Вначале вводится каучук, затем, после того как каучук покроет поверхность обоих валков, вводится мягчитель, сера, наполнители и ускорители вулканизации. Перемешивание элементов связки производится длительное время, которое назначается в зависимости от рецептуры массы. В последнюю очередь вводится абразивное зерно. Приготовленная таким образом абразивная масса поступает на прокатные вальцы или каландры, где прокатываются пласты определенной толщины, из которых на вырубных прессах в последующем вырубаются круги заданных размеров.
Наряду с изготовлением кругов на смесительных и прокатных вальцах на абразивных заводах получает распространение новый метод изготовления вулканитовых кругов: путем приготовления абразивной массы в смесительных машинах, разрыхления ее и прессования на прессах в пресс-форме.
Машина для измельчения вулканитовых масс
При приготовлении абразивной массы в смесительных машинах получаются куски больших размеров. Для дальнейшей переработки этой массы необходимо, чтобы размеры кусков в поперечнике не превышали 80 мм. Эту операцию выполняет машина для предварительного измельчения вулканитовых масс.
Чаша машины представляет собой короб прямоугольного сечения, на дне которого в разные стороны синхронно вращаются два вала с установленными в них во взаимно перпендикулярных плоскостях шипами. Параллельно валам с наружной их стороны установлены две гребенки, в пазы которых свободно (с зазором) входят шипы. При помощи шипов и зубьев гребенки происходит измельчение абразивной массы.
7. Оборудование для механической обработки шлифовальных кругов
Значительная часть абразивных инструментов подвергается после термической обработки — механической. Эта операция диктуется необходимостью придания готовым изделиям более точной геометрической формы, гладкой поверхности, а также для устранения получаемой в процессе термообработки “корочки” — поверхностного тонкого слоя, отличающегося по твердости от основной массы изделия.
В ряде случаев механическую обработку применяют для исправления отклонений, возникающих при выполнении предыдущих операций. Механической обработке подвергаются в основном круги на керамической связке (большие и средние размеры). Круги на бакелитовой и вулканитовой связках реже подвергаются механической обработке. Круги на керамической связке малых размеров, а также фасонные круги (ЧК и ЧЦ) не подвергаются механической обработке.
Станки для механической обработки кругов
Обработка торцовых плоскостей производится на плоскообдирочных станках, обработка периферии, а также скосов и выточек — на токарных станках. Обработка периферии кругов в пакетах на вертикальношлифовальных и токарных станках, обработка отверстий — на сверлильных станках.
В настоящее время уже созданы станки для калибровки отверстий путем заливки в отверстие втулки из пластмассы. Этот метод позволяет получить отверстия высокой чистоты и точности.
Библиографический список
Производство абразивных инструментов — М., 1963.
[/sms]
