Файл: Терган, В. С. Плоское шлифование учеб. пособие.pdf

§ 12. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ПРИ ПЛОСКОМ ШЛИФОВАНИИ

ПЕРИФЕРИЕЙ И ТОРЦЕМ КРУГА

В процессе шлифования, как и при всяком другом виде механи­ ческой обработки, возникают четыре основных вида погрешностей: размеров, формы, расположения одних поверхностей детали по от­ ношению к другим и шероховатости поверхности.

При плоском шлифовании под точностью обработки понимается степень приближения действительных размеров, формы и располо­ жения обработанных поверхностей к их значениям, заданным по чертежу детали или технологическому эскизу. Особое значение при плоском шлифовании имеет обеспечение плоскостности поверхнос­ тей.

В технологии машиностроения различают экономическую и до­ стижимую точность обработки. Экономическая точность обработки характеризуется средними отклонениями размеров обрабатываемой детали от заданных размеров в пределах допуска, когда обработка выполняется на исправных металлорежущих станках, при правиль­ но назначенных припусках и режимах резания, соответствии ква­ лификации рабочего, сложности работы. Достижимая точность обеспечивается за счет очень высокой квалификации рабочего и ра­ боты на станке при заниженных подачах. Работать следует на ре­ жимах экономической точности.

Для обеспечения требуемой точности обработки необходимо уменьшать влияние причин, вызывающих погрешности обработки.

На точность обработки влияет ряд причин, доля погрешности которых по отношению к допуску на измеряемую величину состав­ ляет, по данным ЭНИМСа:

Для обеспечения точности заданных размеров можно произво­ дить шлифование тремя способами:

1.Пробными проходами.

2.Автоматически при работе до упора.

3.Механизированным или автоматизированным методом, при­ меняя контрольно-измерительные устройства.

Пробными проходами можно обеспечить высокую точность, со­

ответственно чувствительности применяемых измерительных уст­ ройств. Измерительный инструмент нужно выбирать так, чтобы це­ на его деления составляла не более 7з допуска на измеряемый раз­ мер. Например, при допуске на размер 0,2 штангенциркуль следует применять с ценой деления 0,05. Недостаток этого метода — боль­

206

шой объем ручных работ, связанных с многократными остановками станка, замерами и включениями станка вновь.

При автоматической подаче бабки с кругом до жесткого упора на точность размера влияет точность станка, приспособления, а так­ же износ круга, тепловые и силовые деформации станка и детали. Поэтому точность обработки можно обеспечить в пределах клас­ сов 3, 2а. Если стойкость круга составляет время меньше, чем вре­ мя, необходимое для шлифования детали, приходится применять специальные устройства для изменения положения упора на вели­ чину, равную изменению размера радиуса круга при его правке. Такие устройства называются подналадчиками. Если устройство производит подналадку станка без участия рабочего, то оно назы­ вается автоподналадчиком (см.гл. 6).

При механизированном методе на станке устанавливается из­ мерительное устройство, контролирующее размер детали в процес­ се шлифования. Рабочий по шкале прибора определяет момент, когда размер детали достигает нужной величины и отключает ста­ нок. При автоматизированном методе на станке устанавливается контрольное устройство (автомат активного контроля), которое вы­ ключает станок в тот момент, когда размер детали достигает задан­ ной величины.

При шлифовании возникает деформация детали и круга. Поэто­ му следует производить в конце обработки несколько ходов стола без подачи на врезание. Этот процесс называют «выхаживанием». Выхаживание производят до тех пор, пока не заканчивается сня­ тие стружки (работа без искры).

Для обеспечения высокой плоскостности и параллельности плос­ костей детали имеет большое значение точность станка, приспособ­ ления, режимы шлифования и разность температур у шлифуемой противоположной плоскости. Так, например, при шлифовании торцем круга станины консольно-фрезерного станка после пяти—семи проходов температура шлифуемой поверхности становится 45—50°С, т. е. на 25—35° больше температуры другой стороны станины. В ре­ зультате температурных деформаций в процессе шлифования обра­ зуется изгиб в сторону обрабатываемой поверхности. После охлаж­ дения обработанная поверхность становится вогнутой.

Для получения высокой плоскостности приходится добиваться таких режимов обработки, при которых разность температуры у по­ верхностей детали будет в небольших пределах. Обработку высоко­ точных деталей производят на станках повышенной точности в спе циальных термоконстантных цехах, где колебание температуры воздуха автоматически выдерживается в пределах ±0,5°.

Плоскошлифовальные станки нормальной точности, работаю­ щие периферией круга, обеспечивают плоскостность в пределах 0,015 мм на 1000 мм длины, станки повышенной точности — в пре­ делах 0,005 мм на 500 мм. Станки нормальной точности, работаю­ щие торцем круга, обеспечивают плоскостность при вращающемся столе 0,02 мм, при прямолинейно движущемся столе — 0,015 мм на

1000 мм длины.

207

В ряде случаев удается получить более высокую точность, на­ пример на станках для двустороннего шлифования, одновременно обрабатывающих две плоскости. При тщательной правке шлифо­ вального круга и припусках, не превышающих 0,03—0,05 мм, дости­ гается плоскостность порядка нескольких микрометров.

Для уменьшения шероховатости следует:

1.Уменьшить вибрации станка за счет качественной баланси­ ровки круга, рациональной эксплуатации станка (правильной ре­ гулировке зазоров в подшипниках шпинделя и др.).

2.Уменьшить все виды подач.

3.Увеличить время выхаживания.

4.Работать с большими скоростями круга.

5.Применять мелкозернистые круги.

6.Применять круги на бакелитовой и вулканитовой связке.

7.Править круг при малых подачах.

8.Править круг алмазными пластинами вместо единичных ал­ мазов, что позволяет не только увеличить производительность прав­ ки, но и обеспечить увеличение класса шероховатости на 2—3 раз­ ряда.

9.Производить тонкую очистку смазочно-охлаждающей жидко­ сти (центрифугой или магнитным и бумажным сепаратором).

§ 13. БАЗЫ. МЕТОДЫ УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙ

Различают конструкторские и технологические базы. Конструк­ торские базы—это линии и точки чертежа, от которых конструктор указывает размеры или положение других линий и точек. Конструк­ тор назначает базы так, чтобы легко было измерять поверхности детали при обработке.

Технологические базы — это поверхности детали, имеющие раз­ личное назначение при обработке, измерении и сборке деталей.

Различают технологические установочные, измерительные и сбо­ рочные базы.

Установочные базы — поверхности детали, которыми деталь со­ прикасается с установочными элементами приспособления при об­ работке ее на станке.

Измерительные базы — поверхность детали, от которых произ­ водится измерение других обработанных поверхностей.

Сборочные базы — поверхности детали, которыми деталь сопря­ гается с поверхностями других деталей при сборке.

Установочные базы в значительной мере определяют точность обработки детали, поэтому они должны быть точно обработаны и иметь высокий класс шероховатости поверхности.

Для получения высокой точности при обработке и измерении де­ тали стремятся совмещать конструкторские и технологические ба­ зы. Так, например, у корпусных деталей конструктор задает разме­ ры от плоскости основания — конструкторская база. Обработка та­ кой детали начинается с плоскости основания, чтобы затем осталь­ ные поверхности обрабатывать, устанавливая деталь на плоскость основания, которая будет технологической установочной базой.

208

Установочные базы бывают основными и вспомогательными. Основные базы — это поверхности, служащие сборочными база­

ми и использующиеся для установки детали при обработке. Такой базой является, например, плоскость основания корпусной детали. Кроме основной базы имеются и . опорные. При шлифовании дета­ лей, показанных на рис. 130, а, необходимо обеспечить параллель­

Примером вспомогательных баз служат отверстия, просверлен­ ные и развернутые в плоскости основания, в тело корпусной детали, перпендикулярно плоскости основания. Эти отверстия специально засверливают, чтобы деталь установить на два пальца, входящие в эти отверстия, и на пластины или штыри, соприкасающиеся с пло­ скостью основания. При такой установке детали можно обрабаты­ вать любые плоскости и отверстия, выдерживая определенное по­ ложение этих поверхностей относительно плоскости основания (ос­ новная база) и двух специально выполненных отверстий (вспомога­ тельные базы).

Чтобы любая обрабатываемая деталь из одной партии деталей занимала одинаковое положение относительно приспособления, ре­ жущего и измерительного инструментов в различных операциях об­ работки и контроля следует сохранять одни и те же установочные базы.

Детали, обрабатываемые на станке, устанавливают с выверкой непосредственно на станке, с выверкой по предварительно нанесен­ ным разметочным рискам и в специальном или специализирован­ ном приспособлении.

При малых масштабах производства применение специальных приспособлений невыгодно и обрабатываемые детали устанавли­ вают непосредственно на станках с выверкой. Например, если плос­ кость обрабатывают по разметке, то деталь устанавливают на дом­ кратах (или на регулируемых клиньях), помещенных на столе

станка. В нужное положение деталь устанавливают, приподнимая или опуская ее стороны домкратами. Установочной базой в этом случае являются линии разметки и деталь выверяют при помощи рейсмаса по линии разметки. Такой способ установки детали тре­ бует от рабочего большого опыта и много времени. Наиболее совер­ шенным способом является установка деталей в приспособлении, при котором достигается постоянство положения детали относи­ тельно инструментов, т. е. высокая точность, при малых затратах времени на такую точную установку.

Поэтому в современном производстве используют различные ви­ ды приспособлений.

§ 14. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ПЛОСКОМ И ПРОФИЛЬНОМ ШЛИФОВАНИИ

На плоскошлифовальных станках шлифуют плоские и фасонные поверхности, расположенные под разными углами. Для установки и закрепления обрабатываемых деталей в нужном положении стан­ ки оснащают различными приспособлениями.

Приспособлением называют дополнительное устройство к стан­ ку, которое служит для установки и закрепления детали определен­ ным образом по отношению к режущему инструменту. Кроме при­ способлений, для выполнения операции станок должен оснащаться режущим инструментом — шлифовальными кругами, измеритель­ ным инструментом и вспомогательным инструментом.

Вспомогательным инструментом называют дополнительные уст­ ройства к станкам, служащие для установки и закрепления инстру­ ментов. Например, фланцы для крепления круга на станке, устрой­ ство для правки шлифовального круга, различные штативы и под­ ставки для измерительных инструментов и т. п.

Совокупность приспособления режущего инструмента, измери­ тельного инструмента и вспомогательных инструментов называется технологической осцасткой. По принятой классификации вся осна­ стка нумеруется восьмью цифрами. Приспособления имеют первую цифру нумерации 7, вспомогательный инструмент—-6. Приспособ­ ления— это наиболее трудоемкая и дорогая часть всей технологи­ ческой оснастки. Различают универсальные, специальные и специа­ лизированные приспособления.

У н и в е р с а л ь н ы е п р и с п о с о б л е н и я применяют для обработки различных деталей. В эти приспособления деталь уста­ навливают с обязательной выверкой. Такие приспособления при­ меняют при изготовлении только одной или нескольких деталей, т. е. в единичном и мелкосерийном производствах.

С п е ц и а л ь н ы е п р и с п о с о б л е н и я применяют для об­ работки одного определенного вида и размера деталей. В эти при­ способления деталь устанавливают без выверки. Они очень удобны в работе и быстро зажимают деталь. Специальные приспособления становятся непригодными к работе при изменении размеров или формы детали. Используют их в крупносерийном и массовом про­ изводствах.

2 1 0