ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 2
передач, в то время как во второй происходит проскальзывание. Следовательно, при шлифовании ступенчатых валов с большим перепадом диаметров должна быть только одна ведущая шейка, а остальные должны проскальзывать относительно базирующих элементов. Поэтому принимают комбинированную схему базиро вания: ведущий круг ведет за большую шейку, а малая поддер живается жесткой опорой, укрепленной на ноже.
При шлифовании многоступенчатых валов обеспечивается точность диаметров шлифуемых деталей по 2-му классу, а чисто та поверхности после окончательного шлифования по 9-му.
На рис. 54, г показана схема шлифования торца и наружной поверхности вала на одном станке. Эта операция возможна бла годаря применению специального устройства для правки круга, расположенного под углом 6°. На рис. 54, д показана схема шли фования вала на станке, имеющем осевое перемещение шпинде ля шлифовального круга. На рис. 54, є приведена схема одновре менного шлифования нескольких наружных поверхностей и торцов многоступенчатого валика 2. Станок имеет две шлифо вальные бабки, несущие круги / специальной чашечной формы, работающие периферией, и одну ведущую бабку с кругом 3. Ис пользование таких кругов дает следующие преимущества: за кругление, образующееся на пересечении рабочих образующих шлифовального круга, может быть легко удалено при правке обычным устройством, в то время как на плоских кругах для снятия закругления требуется сложное устройство для правки; линейный контакт круга с заготовкой исключает прижоги при шлифовании.
На рис. 54, оіс приведена схема обработки длинного вала, на пример вагонной оси, врезанием с поочередным шлифованием шеек после поворота вала на 180°. Шлифуемый конец вала нахо дится в рабочей зоне между кругами 1 и 3 и базируется на но же, другой конец вала базируется на приводных роликах 6 и поджимается к торцовому упору 4 специальным поджимом.
На рис. 54, з показана схема шлифования деталей, имеющих эксцентричность. Для того чтобы уменьшить овальность, связан ную с биением торца, фирма Лидчепинг применила перемещаю щийся в осевом направлении шпиндель. В начале шлифования круг не соприкасается с торцовой поверхностью. В этот момент торец обрабатываемой детали прижимается к упору ведущим кругом, установленным под углом ]U°. Приблизительно после 3 с шлифования круг начинает смещаться по оси, сдвигая при этом деталь с упора. Спустя еще 4 или 5 с круг начинает обратное движение. Обрабатываемая деталь также движется назад и ста новится своим торцом на упор. Такая схема обработки обеспечи ла получение овальности 3 мкм, при отсутствии осевого переме щения шлифовального шпинделя овальность достигла 7,5 мкм.
Опыт применения станков в серийном производстве. Опыт пе редовых заводов серийного производства показывает, что .бес-
центровые станки целесообразно применять для выполнения ряда операций, обеспечивая повышение производительности и качества
продукции. Для обработки деталей c " ^ j " < - * создается «группо вая» заготовка на 3—5 деталей. Для этого на токарном станке изготовляют цельную заготовку на 3—5 деталей с учетом разрез ки, с окончательно обработанной внутренней поверхностью и припуском по наружному диаметру. Затем заготовка поступает настанок, где наружная поверхность шлифуется в окончатель ный размер. Потом групповую заготовку разрезают на отдельные детали (рис. 55, а). На рис. 55, б показана схема обработки груп пы деталей типа валов ^ З ч - 8 , имеющих при бесцентровом
шлифовании неустойчивое положение и требующих специального
Рис. 55. Схема обработки различных деталей в условиях серийного |
произ |
|
водства: |
|
|
/ — шлифовальный круг; 2 — обрабатываемая |
деталь; 3 — обрабатываемая |
д е т а л ь |
после разрезки; 4 — ведущий круг; 5 — упор |
|
|
ножа, что является экономически |
невыгодным. Создание |
группо |
вой заготовки позволяет шлифовать эти детали попарно на пря молинейном ноже, имеющемся на универсальном станке, а затем производить разрезку. На рис. 55, в показана групповая заготов
ка |
для шлифования на проход четырех цилиндрических |
втулок |
с косыми торцами. |
|
|
|
При шлифовании деталей с - ^ - = 15 и более при толщине стен |
|
ки |
1—2 мм появляются риски, прижоги и другие дефекты |
на об |
работанной поверхности, связанные с вибрацией тонкостенных деталей. Для шлифования указанных деталей на нож устанавли вают винипластовую пластину длиной, равной длине верхней час ти стального ножа, и высотой 30—50 мм. При другом способе шлифования длинных труб трубу с одного торца заглушают ре зиновой монолитной пробкой, представляющей собой усеченный конус высотой 20—30 мм с углом при вершине 15—20°. С проти воположной стороны в трубу заливают эмульсию. Для удержи вания жидкости в трубе последнюю перед шлифованием наруж-
ного диаметра герметически закрывают с двух сторон при помо щи специального устройства.
Применяют и другой способ бесцентрового шлифования длин ных тонкостенных труб. Во внутреннюю полость трубы с зазором 0,05—0,1 мм вставляют толстостенный резиновый или брониро ванный шланг. Длина шланга должна на 10—15 мм превышать длину шлифуемой трубы. Шлифование происходит нормально, колебания гасятся.
2.2. НАЗНАЧЕНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ
Характеристики круга выбирают в каждом отдельном случае в зависимости от вида операции (предварительное, получистовое, чистовое, доводочное шлифование), от обрабатываемого мате риала (сталь, чугун, алюминий и т. д.), его твердости и режимов обработки. Правильный выбор характеристики шлифовального круга является важнейшим фактором обеспечения высокопроиз водительного шлифования.
Ниже приведены рекомендации по выбору абразивного мате риала. Заготовки из вязкого материала с большой прочностью и твердостью, например, углеродистая, легированные и инструмен тальные стали їв закаленном и незакаленном состоянии, а также безоловянистую бронзу шлифуют обычно кругами из окиси алюминия.
Заготовки из мягких, а также твердых и хрупких материалов, '(например, чугун, специальные сплавы, медь, латунь, алюминий, уголь и'металлокерамические твердые сплавы) шлифуются кру гами из карбида кремния. Кристаллы этого материала более хрупкие, чем окись алюминия, легче разрушаются и обеспечива ют хорошее резание и большой съем металла. Обычно применяют
круги зернистостью 25—40, но для чистовой обработки |
16—6, |
для обработки незакаленных материалов 40 и 50, реже до -20. |
|
Особое внимание при высокопроизводительном шлифовании |
|
уделяется правильному выбору твердости шлифовального |
круга. |
При этом следует руководствоваться правилом, что всегда |
лучше |
использовать в какой-то степени более мягкий круг, чем слишком твердый. Мягкий круг в результате самозатачивания обеспечива ет лучшие условия резания и уменьшает опасность вибраций и порчи заготовок, он требует меньшее число правок и имеет во многих случаях большую стойкость, измеряемую числом обрабо танных деталей.
Следует помнить также, что круг как бы меняет свою твер дость в зависимости от скорости вращения: он нормально рабо тает на расчетной скорости и «твердеет» с увеличением ее. Это объясняется тем, что при повышении скорости вращения круга увеличивается число участвующих в работе зерен, а глубина ре зания зерном уменьшается и, следовательно, уменьшается и ко личество работы, производимое каждым зерном. При этом уси-
лие резания снизится и зерна будут удерживаться связкой до полного затупления.
Из этого следуют практические выводы о том, что при посто янном числе оборотов твердость нового круга отклоняется от нор мы в сторону ее увеличения, а уменьшение скорости круга в ре зультате его износа — в сторону ее снижения.
На выбор |
степени твердости |
шлифовального круга в значи |
тельной мере |
влияют диаметр и длина обрабатываемой заготов |
|
ки. Заготовки |
малого диаметра |
имеют сравнительно небольшую |
поверхность контакта с кругом и съем металла происходит быст
рее |
по |
сравнению с обработкой заготовок большего |
размера. |
|||
При |
врезном |
шлифовании |
одновременно нескольких шеек |
раз |
||
ного диаметра одной заготовки в связи с неодинаковыми |
съемами |
|||||
и скоростями круга необходимо выбирать круги таким |
образом, |
|||||
чтобы |
были |
обеспечены |
наилучшие условия шлифования |
по |
каждой шейке.
При выборе твердости круга для шлифования на проход не обходимо учитывать размеры заготовки и режимы резания. Уве личение скорости осевой подачи заготовок и съема в целом тре бует применения более твердых кругов. Как правило, при про ходном шлифовании могут использоваться более мягкие круги, чем при врезном. Это объясняется тем, что в последнем случае круги изнашиваются неравномерно, что отрицательно сказывает ся на точности шлифования.
При обработке точных деталей с высокими требованиями к качеству поверхности используют, как правило, твердые мелко зернистые круги. При этом шлифование происходит с небольши ми съемами металла. Если станок снабжен механизмом осцилля ции, то при врезном шлифовании можно получить хорошее каче ство поверхности и сравнительно «грубыми» кругами.
На станках с широкими кругами для повышения производи тельности и качества обработки при шлифовании на проход при меняют наборы кругов разной характеристики. Так, для получе ния шероховатости 10-го класса чистоты набор кругов общей высотой 500 мм состоит из двух кругов высотой 350 мм с харак теристикой Э9А16СМ1К, а один круг высотой 150 мм с характе ристикой ГЕМ28МЗБ. За рубежом применяют цельные шлифо вальные и ведущие круги высотой до 500 мм, а фирма Цинцин нати демонстрировала на Международной станкостроительной выставке в Лондоне цельный шлифовальный круг с переменной характеристикой по высоте.
В нашей стране и за рубежом проведены опыты по использо ванию алмазных кругов. Фирма Диагрит Диамонд Туре (Анг лия) производит обработку алмазным кругом твердосплавных прутков диаметром 19 мм на станке № 0 "фирмы Викман-Скри- венер. Круг диаметром 305 мм и шириной 76,2 мм изготовлен из алмазной крошки зернистостью 150 на медной связке толщиной 3,2 мм, концентрация алмазных зерен —2,2 на 1 см3 . В качестве
смазывающе-охлаждающей жидкости при обработке использует ся водный раствор соли и буры. Обработка твердосплавных прутков производилась на станке 2DF фирмы Скривенер, осна
щенном карборундовым кругом, с |
использованием |
масла |
в ка |
честве смазывающе-охлаждающей |
жидкости. При |
этом |
можно |
было при черновых проходах снимать припуски порядка 0,13 мм, однако выдерживание жестких допусков могло быть обеспечено только благодаря многократным проходам чистового шлифова ния и выхаживания. При использовании алмазного круга боль шие припуски не снимают, но требуемые размерная точность и чистота обработки обеспечиваются за одни проход шлифования, что приводит к значительному сокращению общей продолжитель ности обработки. Кроме того, при использовании алмазных кру гов обработка может быть выполнена с более жесткими размер ными допусками;.шероховатость обработанных поверхностей не превышает 0,2—0,25 мкм, тогда как при карборундовых кругах она находилась в пределах 0,3—0,4 мкм; можно также обраба тывать заготовки большей длины из менее точных прутков, полу ченных методами порошковой металлургии. Наконец, ввиду зна чительно большей стойкости алмазных кругов простой станков из-за смены кругов резко снижается. В качестве ведущих исполь зуются абразивные круги из электрокорунда зернитостью 12— 16 на вулканитовой связке твердостью СТ—-Т.
Выбор режимов обработки. В общем случае режимы обработ ки при бесцентровом шлифовании выбирают по справочникам и специальной литературе. В табл. 5 даны общие рекомендации по выбору режимов резания для чернового шлифования углеродис той стали, когда обработка ведется с полным использованием ре жущих свойств круга. За основу взят съем металла 10 г/мин на 1 кВт затрачиваемой мощности.
По табл. 5 для каждого диаметра заготовки можно опреде лить припуск, снимаемый за один проход при определенной осе вой подаче от 1000 до 8000 мм, или наоборот, определить осевую подачу при заданном съеме за проход.
В табл. 6 и 7 указаны поправочные коэффициенты на режимы резания (продольная подача и съем) в зависимости от характе ристики абразивных кругов и обрабатываемого материала при применяемой на станке скорости резания 35 м/с. Например, из таблиц следует, что при обработке нержавеющих сталей различ
ных марок режимы должны быть |
снижены на |
30—35%, а при |
обработке жаропрочных сплавов |
некоторых |
марок — даже в |
3 раза. |
|
|
Режимы обработки должны быть уменьшены и для получения деталей повышенной точности с повышенными требованиями к ка
честву поверхности. Например, для получения изделий |
по 2-му |
классу точности с шероховатостью 7-го класса чистоты |
режимы |
должны быть снижены в 2—2,5 раза. Режимы можно снизить или за счет уменьшения осевой подачи деталей или за счет увелнче-