Наиболее эффективное охлаждение обеспечивается применением смазочно-охлаждающих жидкостей.

Смазочно-охлаждающие жидкости подаются в зону контакта шлифовального круга с изделием и оказывают существенное влияние на процесс шлифования за счет охлаждающего, смазочного, абсорбционного, смывающего и антикоррозионного действия.

Охлаждающее действие жидкости заключается в отводе тепла из зоны шлифования за счет теплопередачи и поглощения его жидкостью при испарении. Наилучшей охлаждающей способностью из жидкостей обладает вода, имеющая достаточно высокие теплоемкость, теплопроводность и скорость испарения. Применение в водных растворах так называемых поверхностно-активных веществ (животные жиры, растительные масла, жирные и нефтяные кислоты, мыло и т. п.) приводит к образованию на абразивных зернах шлифовального круга и поверхности шлифуемого металла прочно удерживаемых тончайших пленок смазки. Эти пленки способствуют уменьшению трения при шлифовании, а также обеспечивают лучшую растекаемость жидкости по поверхности, что увеличивает теплоотвод.

Поверхностно-активные вещества также проникают в микротрещины поверхностного слоя шлифуемой детали и образуют там тончайшие (адсорбционные) пленки, оказывающие расклинивающее воздействие, в результате чего облегчается пластическая деформация срезаемого слоя металла.

Смазочно-охлаждающие жидкости удаляют из зоны резания, а также с поверхности изделия и шлифовального круга мелкую стружку и продукты износа абразивных зерен и связки.

Применение воды может привести к коррозии, т. е. к появлению ржавчины на деталях и узлах станка. Для устранения коррозии к воде добавляют мыло и электролиты (углекислый натрий, кальцинированная сода, тринатрийфосфат, нитрит натрия, силикат натрия и т. д.), которые образуют защитные пленки.

При обычном шлифовании чаще всего пользуются мыльным и содовыми растворами, а при чистовом шлифовании - низкоконцентрированными эмульсиями.

Наибольшее применение нашли следующие составы.

Состав А: вода - 98,97 -г- 99,5%; сода кальцинированная - 0,80 -т- 1,0%, нитрат натрия - 0,15 0,25%.

Состав Б: вода - 97 98%; сода кальцинированная - 2 -:- 3% (при применении содовых растворов для кругов на бакелитовой связке содержание соды следует снижать до 0,5%).

Состав В: 2,5 и 10%-ные водные растворы эмульсии, включающие: олеиновую кислоту - 7,0%, канифоль-10,0%, мыло индустриальное 20 (веретенное 3) - 73,0%, каустик - 4,2%, спирт-денатурат - 3,4%, воду - остальное.

При шлифовании резьбы применяют сульфофрезол, минеральные масла или состав из керосина - 50%, олеиновой кислоты - 5%, осерценного мазута - 25% и обезвоженного мазута - 20%.

Научно-исследовательский институт (ВНИИалмаз) для доводки твердосплавных инструментов алмазными кругами на органической связке рекомендует применять эмульсию следующего состава: вода- 98,70%, тринатрийфосфат - 0,60%, вазелиновое масло - 0,05%, бура -0,30%, кальцинированная сода -0,25%, нитрат натрия - 0,10%.

В последнее время применяется также способ подачи охлаждающей жидкости во внутреннюю полость шлифовального круга с помощью специальных устройств, откуда жидкость под действием центробежных сил проникает через поры на периферию круга и попадает непосредственно в зону контакта круга со шлифуемым изделием.

При внутреннем охлаждении повышается стойкость кругов, а также качество поверхностного слоя изделия. Иногда применяют двойное охлаждение, т. е. обычную подачу эмульсии в зону контакта круга с деталью и подачу через поры круга масла(2-3 г/мин).

При двойном охлаждении удается за счет высокой охлаждающей способности эмульсии и хорошего смазывающего действия масла значительно уменьшить износ кругов, повысить качество шлифуемой поверхности.

§ 4. ИЗНОС РЕЖУЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КРУГА ПРИ ШЛИФОВАНИИ И ПРАВКА КРУГОВ

При резании металлов абразивными инструментами происходит износ их режущих поверхностей. Этот износ в зависимости от условий шлифования может проявиться в следующем.

1. Зерна, слабо удерживаемые связкой или невыгодно ориентированные на поверхности круга, вырываются из связки под действием сил резания. Такой обрыв может происходить либо по мостикам связки (рис. 28, а), либо за счет объемного разрушения зерен (рис. 28, б).

2. Режущие грани и вершины наиболее выступающих абразивных зерен частично обламываются (рис. 28, е), частично истираются и заглаживаются (рис. 28, г) за счет трения об обрабатываемый металл. На поверхности абразивных зерен появляются плоские площадки износа, которые затрудняют внедрение абразивных зерен в металл,

3. Снимаемая стружка совместно с продуктами износа абразивных зерен и связки попадает в поры круга и постепенно их заполняет (рис. 28, д).

4. Обрабатываемый металл прилипает вследствие схватьшания или химического взаимодействия с материалом абразивных зерен на вершины и площадки абразивных зерен (рис. 28, е).

В табл. 13 приведены сравнительные данные об удельном износе различных абразивных материалов при трении по мягкой стали и по чугуну.

Таблица 13 Коэффициенты истираемости абразивных материалов

Следовательно, для обработки чугуна наиболее подходящим является карбид кремния, а для обработки стали - электрокорунд. Это объясняется тем, что при высоких температурах карбид кремния взаимодействует со сталью. Электрокорунд является химически устойчивым материалом, и износ электрокорундовых зерен происходит за счет микровыкрашиваний.

д/ е)

Рис. 28. Различные виды износа абразивных инструментов:

о - вырывание абразивного зерна с разрушением мостиков связки, б - объемное разрушение зерна по нескольким поверхностям, в - микроразрушение режущих кромок зерна, г - истирание зерна с образованием площадок износа, д - заполнение впадии (горизонтальная штриховка) обрабатываемым материалом и продуктами износа, е - налипание материала на вершинах зерен с образованием площадок износа (вертикальная

штриховка)

Когда ИЗНОС протекает в основном за счет выкрашивания абразивных зерен и происходит непрерывное обновление рабочей поверхности круга, имеет место так называемое самозатачивание круга. Свойством самозатачивания обладают круги мягкие и среднемягкие, работающие при интенсивном съеме металла. В остальных случаях обычно говорят о преобладании либо затупления, либо засаливания режущей поверхности круга.

Выкрашивание абразивных зерен, затупление и засаливание рабочей поверхности круга приводят к искажению первоначальной геометрической формы круга, снижению его режущей способ-