Файл: Олендер, Л. А. Технология и оборудование шарикового производства [учеб. пособие].pdf

170 ГЛ. 5. ШЛИФОВАНИЕ ШАРИКОВ

нием шарикам сообщается также скользящее движение, кото­ рое влияет на процесс производства.

В некоторых случаях возможно вращение шарика вокруг третьей оси, касательной к средней окружности желоба. При этом основное вращение шарика в процессе обработки совер­ шается относительно горизонтальной оси, более медленное — вокруг вертикальной оси и еще более медленное — вокруг ука­ занной третьей оси. Это выражается следующим приблизитель­ ным соотношением: за один оборот шарика вокруг горизон­ тальной оси он поворачивается относительно вертикальной оси на 8° и относительно третьей оси на 1° [21].

Опыт производства показывает, что характер изменения ве­ личины съема одинаков при обработке на операциях мягкого и твердого шлифования шариков. При этом процесс может проходить равномерно и неравномерно. В первом случае изме­ нение величины съема прямо пропорционально продолжитель­ ности обработки. Для различных партий шариков коэффициент пропорциональности колеблется в пределах 0,85—1,5. На вели­ чину коэффициента пропорциональности, а следовательно, и на величину съема (производительность процесса)'существен­ но влияют число оборотов, шпинделя в минуту и давление, раз­ виваемое в процессе обработки. С увеличением этих парамет­ ров коэффициент пропорциональности зависимостей возраста­ ет. Это объясняется тем, что чем быстрее вращается шарик, тем большее число раз его элементарные площадки поверхности придут в рабочий контакт с инструментом, произойдет больший съем металла. Аналогичный результат дает повышение давле­ ния, увеличивающего контактные размеры элементарных пло­ щадок поверхности шариков и ускоряющего прирабатываемость к ним концентрических дорожек чугунного диска и шли­ фовального круга. Однако с увеличением числа оборотов шлифовального круга свыше 100 в минуту шарики выходят из зоны резания с большой скоростью и находятся в беспрерыв­ ном интенсивном вращении, от чего над станком распыляется и разбрызгивается смазочно-охлаждающая жидкость. Соответ­ ственно увеличению числа оборотов шпинделя необходимо увеличивать и число оборотов подающего элеватора. Все это, конечно, требует соответствующей жесткости шарикошлифо­ вальных станков.

Проведенные эксперименты выявили возможность компен­ сации между собой таких параметров обработки, как скорость и давление. Например, шарики диаметром 1", обработанные на операции мягкого шлифования при максимальном давлении в 10 кг/см2 и числе оборотов шпинделя 102 в минуту, имели одинаковую продолжительность обработки (5 ч) с шариками

этого же диаметра, прошлифованными при числе оборотов шпинделя 82 в минуту и максимальном давлении 12 кг/см2. Од­ нако следует иметь в виду, что повышенное давление неблаго­ приятно сказывается на системе СПИД (станок — приспособ­ ление — инструмент — деталь), вызывая увеличенные упругие отжатая, и может привести к преждевременному растрескива­ нию шлифовального круга. Кроме того, повышенное давление увеличивает вероятность появления на шариках внешних де­ фектов типа порубов, ожогов и т. п. Поэтому целесообразнее увеличивать обороты шпинделя и элеватора, так как это позво-- лит полнее использовать известные преимущества процесса шлифования, а также повысит стойкость дорогостоящих шари­ кошлифовальных кругов.

С увеличением объемного веса шлифовальных кругов при оптимальных режимах обработки съем металла несколько уве­ личивается как на операции мягкого, так и твердого шлифова­ ния. Однако определение оптимального веса шлифовального круга для каждого диаметра шариков — довольно трудоемкий процесс. Кроме того, применение шлифовальных кругов боль­ шой твердости увеличивает вероятность появления дефектов на поверхности шариков и может затруднить исправление гранности. Поэтому существующая в шариковых цехах тенденция к увеличению объемных весов используемых шлифовальных кругов, что вызывает также потребность в увеличении давле­ ния, не всегда оправдана.

Характер изменения геометрических параметров шариков во время шлифования показывает, что процесс исправления овальности и гранности протекает у шариков диаметром 1/2" более интенсивно, чем у шариков диаметром 1". При этом для указанных типов шариков характер изменения одинаков на операциях мягкого и твердого шлифования. Уменьшение шеро­ ховатости поверхности шариков диаметром 1/2" происходит также более интенсивно. Это объясняется тем, что за одинако­ вое время обработки мелкие шарики совершают в рабочей зоне большее число оборотов относительно собственных осей, чем крупные, и округляются интенсивнее.

Использование оптимальных режимов шлифования — залог обеспечения максимальной производительности процесса обра­ ботки и хорошего качества выпускаемой продукции. Наруше­ ние установленных режимов, как известно, ухудшает качество изготавливаемой продукции. К сожалению, режимы шлифова­ ния, применяемые для одних и тех же диаметров шариков на различных подшипниковых заводах, в большинстве случаев различны и устанавливались в зависимости от технических воз­ можностей производства и даже от случайных факторов. Одна­

172 ГЛ. 5. ШЛИФОВАНИЕ ШАРИКОВ

ко при всех этих имеющихся различиях необходимо иметь в ви­ ду, что процесс шарикошлифования следует проводить в три этапа, т. е. вначале обработку проводить при низком давлении (О— 6 кг/см2), затем при максимальном или близком к нему, ис­ ходя из возможностей оборудования, потом опять при низком, обеспечивая режимы выхаживания. Только в этом случае мож­ но обеспечить установленные технологические параметры ша­ риков.

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости при мягком и твердом шлифовании в настоящее время используется дизель­ ное топливо (ГОСТ 4749—49), применение которого обеспечи­ вает наибольшую производительность на этих операциях. При этом поскольку дизельное топливо относится к горючим вещест­ вам, то в целях пожарной безопасности следует применять для работы топливо марки «ДЛ» (дизельное топливо летнее), име­ ющее температуру вспышки не ниже 60°С. Подача смазочно­ охлаждающей жидкости должна осуществляться с производи­ тельностью 20—30 л/мин.

Для большей интенсификации процесса шлифования по ре­ комендации ВНИИПП[22]на 100 кг дизельного топлива добав­ ляется 0,8 кг фракции С17—С2о синтетических жирных кислот (так называемого «арахина»), который способствует более бы­ строй прирабатываемое™ дорожек, образующихся на шлифо­ вальном круге.

Следует отметить, что во ВНИИПП [23] и на некоторых под­ шипниковых заводах(ГПЗ-1, ГПЗ-8, ГПЗ-11 и др.) были про­ ведены исследовательские работы по изысканию новых рецеп­ тур смазочно-охлаждающей жидкости, способных заменить применяемое в настоящее время на операциях мягкого и твер­ дого шлифования дизельное топливо, которое является пожа­ роопасным и вредным для здоровья работающих. К сожале­ нию, идентичные заменители среди лучших полученных вариан­ тов в части обеспечения равносильной производительности, противодействия коррозии, смывающих способностей и т. п. не обнаружены. Однако экспериментальную работу в этом на­ правлении следует продолжать.

Мягкое и твердое шлифование шариков осуществляется на специальных шарикошлифовальных станках с горизонтальной осью вращения шпинделя. Эксперименты, проведенные Витеб­ ским СК.Б-13 по выявлению возможности шлифования шариков на станках с вертикальной осью вращения шпинделя (типа ВШ-314), показали, что такие станки требуют специальной до­ работки в части переконструирования зон захода и выхода ша­ риков из-под дисков [24].

В табл. 23 приведены основные технические характеристики