Охлаждение при заточке
В процессе абразивного шлифования различают мгновенную температуру шлифования и установившуюся, или среднюю температуру распространяющуюся на значительный объем затачиваемого инструмента.
О последствиях мгновенных тепловых импульсов абразивных зерен достаточно подробно говорилось.
В отличие от мгновенной температуры установившаяся температура невелика и не может вызывать фазовых превращений металла. Однако в результате нагрева поверхностных слоев, что неизбежно при шлифовании, создается определенный температурный перепад в объеме затачиваемого инструмента. В инструментах с большой длиной лезвия (строгальных ножах и т. д.) перепад температуры по ширине ножа приводит к деформации режущей кромки. В процессе шлифования задней грани в результате нагрева поверхности обработки у ножа получается выпуклость в сторону режущей кромки.
Выпуклость при заточке стачивается, и лезвие в этот период становится прямолинейным. После заточки, когда нож остынет и температура выровняется, вновь образуется вогнутость лезвия. Величина вогнутости зависит от количества выделяющегося в процессе шлифования тепла и интенсивности отвода его из инструмента. Интенсивность отвода тепла зависит от размеров инструмента, зажимных устройств и способа охлаждения.
Охлаждением затачиваемого инструмента жидкостью можно существенно влиять на установившуюся температуру и значительно уменьшать коробление лезвия, возможность возникновения шлифовочных трещин и выкрашивания инструментального материала.
Так, опыты авторов показали, что строгальные ножи из стали 9Х5ВФ, заточенные при охлаждении жидкостью, имеют в 2—3 раза меньшую вогнутость лезвия, чем заточенные всухую (табл. 1).
| № по пор. |
Поперечная подача, мм/дв. ход | Способ заточки | Вогнутость, мм | |
| круга ЭБ25М2К | круга ЭБ25С1К | |||
| 1 2 3 4 5 6 7 |
0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,04 0,06 |
Сухой » » » » Мокрый » |
0,15 0,26 0,28 0,29 0,29 0,09 0,15 |
0,06 0,23 0,31 0,33 0,35 0,13 0,16 |
Опытные ножи затачивались в следующих условиях: общая толщина сошлифованного слоя при каждой поперечной подаче 0,5 мм; выставка ножа над столом станка 10 мм; продольная подача 12,5 м/мин.
Путем охлаждения жидкостью решается также вопрос об удалении продуктов шлифования.
Итак, обильное равномерное охлаждение затачиваемых дереворежущих инструментов способствует повышению качества затачиваемой поверхности, уменьшению коробления инструментов большой длины, повышению производительности кругов, уменьшению возможности возникновения шлифовочных трещин и т. д. Важно, чтобы охлаждение было обильным и непрерывным. При недостаточном охлаждении трещины возникают чаще, чем при шлифовании всухую.
Наиболее эффективное охлаждение обеспечивается применением смазочно-охлаждающих жидкостей.
Охлаждающее действие жидкости заключается в отводе тепла из зоны шлифования в результате теплопередачи и поглощения тепла жидкостью при испарении. Наилучшей охлаждающей способностью обладает вода.
Однако для предотвращения коррозии деталей станка к воде добавляют мыло и электролиты (кальцинированную соду, тринатрийфосфат, нитрид натрия, силикат натрия и т. д.), которые образуют защитные пленки.
Наибольшее применение при охлаждении стального инструмента нашли следующие составы: 1) вода 98,97÷99,5%, сода кальцинированная 0,80÷1,0%, нитрат натрия 0,15÷0,25%: 2) вода 97÷98,%., сода кальцинированная 2—3% (для кругов на бакелитовой связке содержание соды следует снижать до 0,5%).