Файл: Сухарев, В. М. Двустороннее шлифование.pdf

ду, силы резания и их составляющие соответ­ ственно уменьшаются, т. е.

Рхі — Р*2 > Р*3 — Рхіі

Pili Ру2 > РУЗ — Pyi’

(рис. 12, а), тангенциальные силы РгХ и Рг2 создают вращающий момент, который при входе деталей в зону шлифования является максимальным и равен

Мвр = (Рл + P22) h,

где h — высота шлифуемой детали. Характерной особенностью вращающего

момента пары тангенциальных сил является изменение направления вращения в процессе шлифования. В момент входа деталей в зону шлифования до, центра кругов вращающий момент направлен против часовой стрелки, от центра и до выхода деталей из зоны шлифо­ вания — по часовой стрелке.

Значение вращающего момента зависит от значений тангенциальных составляющих сил резания, которые определяют по формуле [10]

р_ vustç>

г60üKp ’

где ѵи — скорость детали, м/мин; цкр — ско­ рость шлифовального круга, м/с; s — подача, мм/мин; / — глубина шлифования, мм; р — удельное давление резания, кГ/мм2.

42

Из приведенной зависимости видно, что тангенциальная составляющая прямо пропор­ циональна скорости детали, подаче, удельно­ му давлению резания и глубине шлифования (величине снимаемого припуска).

Таким образом, при увеличении припуска на шлифование увеличивается тангенциаль­ ная составляющая силы резания и соответ­ ственно увеличивается вращающий момент. Действие его отрицательно сказывается на ка­ чественных показателях двустороннего шли­ фования, так как вызывает увеличение исход­ ной неперпендикулярности образующей к тор­ цу деталей. Поэтому необходимо уменьшить вращающий момент, в первую очередь снизив припуск на шлифование.

В процессе наладки проверка и установка правильного положения шлифовальных бабок и механизма правки осуществляется при де­ монтированных шлифовальных кругах. После монтажа шлифовального круга положение оси шпинделя, установленное при наладке, нару­ шается и профиль шлифовального круга по­ сле правки искажается. Поэтому требуется до­ полнительная проверка и корректировка по­ ложения осей шпинделя круга и механизма правки.

Для компенсирующих подналадок двусто­ ронних торцешлифовальных автоматов преду­ смотрена регулировка положения шлифоваль­ ных бабок и механизма правки как в гори­ зонтальной, так и в вертикальной плоскости. Правильная правка шлифовального круга обе­ спечивается только в том случае, если плос­ кость правки перпендикулярна к оси шпинде­ ля шлифовального круга. В случае наклона

43

бабки и соответственно оси шпинделя шлифо­ вального круга в горизонтальной или верти­ кальной плоскостях поверхность круга после правки теряет свою плоскостность и профиль круга получает искажение [9]. То же проис­ ходит, если в одной из плоскостей наклонена ось механизма правки.

При наклоне шлифовальной бабки в гори­ зонтальной плоскости круг получает криволи­ нейный профиль. На рис. 13 изображена гра­ фическая схема построения профиля круга после правки при наклоне оси круга в гори­ зонтальной плоскости. Пусть АО — дуга ра­ диуса R, по которой движется алмаз при прав­ ке. Допустим, ось круга повернута в горизон­ тальной плоскости по часовой стрелке (по стрелке Л1) относительно оси на угол а. Про­ ектируя дугу АО и ее произвольные точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 на горизонтальную плоскость, по­ лучим линию правки ЛіО], на которой точки расположены в последовательности 2, 1, 3, 4, 5, 6 (см. треугольник ЛіОіСі).

В треугольнике AiOiCi отрезки, проведен­ ные из каждой точки параллельно катету OjCi, определяют величину съема при правке в данных точках круга. Таким образом, мак­ симальный съем в точке 6, минимальный (ну­ левой) — в точке 2.

Перенесем точки 1—6 на прямую ОХ и определим положение на круге, наклоненном в горизонтальной плоскости (построение про­ филя круга осуществляется на следующем ри-, сунке круга по оси ХіХі). Отложив в каждой точке круга величину съема из соответствую­

44

Рис. 13. Схема построения профи­ ля круга после правки.

(вторую половину профиля строим симметрич­ но первой).

При наклоне оси крута в юризонталыюй плоскости против часовой стрелки (по стрел-

45

ке jV) на угол ß построение осуществляют та­ ким же способом. В данном случае из тре­ угольника А20гС2 видно, что максимальный съем в точке 2, минимальный (нулевой) —■ в точке 6.

Таким образом, в первом случае круг по­ сле правки приобретает профиль двойной вы­ пуклости, во втором — двойной вогнутости.

Если ось круга наклонена в вертикальной плоскости, круг после правки также получит искажение профиля, но в этом случае про­ филь круга ограничен прямыми линиями.

после монтажа шлифовальных кругов, закреп­ ляют шлифовальную бабку.

ВОЗМОЖНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ, СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ И КОНТРОЛЬ

ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ШЛИФУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

При двустороннем шлифовании возможны некоторые погрешности обработки, вызванные неточной наладкой и подналадкой; неправиль­ ным выбором режимов резания, припуска на шлифование, характеристики шлифовальных кругов и их повышенным износом, потерей режущей способности и несвоевременной прав­ кой; загрязненностью смазбчно-охлаждающей жидкости, недостаточным количеством или неправильным выбором ее, а также износом отдельных узлов или деталей станка. К таким погрешностям относятся: непараллельность деталей, срезы их плоскостей, прижоги шли­ фуемой поверхности, ненерпендикулярность де­ талей.

46

Непараллельность шлифуемых деталей мо­ жет быть вызвана износом шлифовальных кругов и неправильным положением их в вер­ тикальной и горизонтальной плоскостях.

В процессе работы шлифовальные круги изнашиваются и теряют свою плоскостность и режущие свойства. Восстановление их при правильном положении круга достигается правкой, которую производят перед чистовым шлифованием. Длительность работы шлифо­ вального круга после правки зависит от каче­ ства круга, диаметра шлифуемых деталей, их количества, величины припуска.

Если правка шлифовальных кругов не дает положительных результатов и шлифуемые де­ тали имеют значительную непарал­ лельность, причиной ее может быть также не­ правильное положение шлифовальных кругов. В этом случае необходимо проверить уста­ новку шлифовальных кругов, как указано в разделе «Наладка двустороннего торцешлифо­ вального автомата».

Срезы плоскостей — это небольшие участ­ ки, сошлифованные глубже, чем остальная поверхность детали. Шлифовальные риски сре­ зов располагаются преимущественно по на­ ружному диаметру торцов детали (рис. 14,а), а направление их не совпадает с направле­ нием рисок всей шлифованной поверхности. Площадь срезов невелика, глубина от 3—5

до 30—50 мкм.

Основной причиной возникновения срезов является неустойчивое положение шлифован­ ных деталей при их движении из зоны основ­ ного съема припуска к выходу. При этом происходит поворот или наклон деталей,

47

шлифуется узкая полоска, а остальная, уже шлифованная поверхность детали, не шлифу­ ется. Такое положение может быть вызвано: неправильной установкой щечек; неправиль­ ной установкой шлифовальных кругов в го­ ризонтальной плоскости; изменением поло­ жения левого круга; износом рабочей поверх­ ности нижней линейки, плохим удалением шлама; значительным износом шлифовальных кругов; износом направляющих пиноли.

Щечки не должны выступать за режу­ щую плоскость шлифовальных кругов. Осо­ бенно это относится к задним щечкам, высту­ пание которых за плоскость круга создает препятствие свободному выходу деталей, в ре­ зультате чего детали теряют устойчивость и получают срузы (рис. 14, б).

Неправильная установка шли­ фовальных кругов в горизонтальной плоскос­ ти, когда расстояние на выходе значительно больше расстояния между кругами на входе (правый круг повернут в горизонтальной плос­ кости), также является причиной возникнове­ ния срезов (рис. 14, в). В этом случае деталь на выходе может терять свою устойчивость и получит срез. Можно развернуть круги в горизонтальной плоскости таким образом, что­ бы расстояние между ними на выходе было меньше, чем на входе. В этом случае умень­ шается количество срезов, но ухудшается не­ параллельность. Поэтому при наличии срезов выбирается оптимальный вариант установки шлифовальных кругов в горизонтальной плос­ кости. Правый круг должен быть установлен параллельно левому (рис. 14, г). При этом за­ зор между задними щечками и шлифоваль­

Рис. 15. Взаимное расположение шлифовальных кру­ гов, направляющих линеек и шлифуемых деталей.

талей относительно обоих кругов. Поскольку в большинстве случаев подачу осуществляют только одним правым кругом, шлифуемые де­ тали (особенно внутренние кольца подшип­ ников) располагаются на линейке несиммет­ рично с перекосом, что вызывает срезы и непараллельность шлифуемой поверхности (рис. 15, а, б). В процессе шлифования необ­ ходимо систематически контролировать поло­ жение левого круга с помощью контрольно­ измерительного прибора, предусмотренного конструкцией автомата, или периодически про­ верять зазор между плоскостью круга и щеч­ кой.

Износ рабочей поверхности нижней линейки недопустим, так как изме­

50

няет положение шлифуемых деталей относи­ тельно шлифовальных кругов. Изношенные ли­ нейки следует заменить.

Плохое удаление шлама при недостаточном количестве охлаждающей жидкости и широких линейках (рис. 15, в) приводит к скоплению шлама ио краям ниж­ ней линейки, что создает препятствия свобод­ ному перемещению деталей и нарушает их устойчивость. В этом случае целесообразно применять линейки с отверстиями для удале­ ния шлама и с двусторонним скосом на верх­ ней линейке (рис. 15, г).

Износ шлифовальных кругов и их неплоскостность является результатом длительного шлифования деталей без правки кругов и может стать причиной брака, в част­ ности появления срезов. Поэтому необходима периодическая правка шлифовальных кругов, особенно перед чистовым шлифованием.

Выработка направляющих пиноли приводит к нестабильной работе шли­ фовального шпинделя; при перемещениях пиноли шпиндель внезапно меняет свое поло­ жение, что неизбежно вызывает непараллель­ ность и срезы шлифуемых деталей. В этом случае необходимо произвести ремонт станка и прошабрить направляющие пиноли.

Прижоги поверхности — это структурные превращения, происходящие в поверхностном слое шлифуемой детали при повышении тем­ пературы в зоне шлифования до 1000—1800°С [4, 5] вследствие нарушения режимов шли­ фования. Их выявляют после холодного трав­ ления шлифованной поверхности в растворе азотной кислоты. Прижоги имеют вид пятен