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

и штрихов на матовом фоне, приобретенном шлифованной поверхностью после травления. Различают прижоги вторичного отпуска — в виде темных пятен и штрихов, и вторичной

поверхности, так как приводят к снижению твердости поверхностного слоя, а также к воз­ никновению трещин и местному выкрашива­ нию металла. Поэтому с целью выявления прижогов при двустороннем шлифовании тор­ цов деталей систематически контролируют шлифуемую поверхность путем выборочного травления шлифуемых деталей и последую­ щего визуального осмотра.

Прижоги могут быть вызваны: несовершен­ ными способами подвода смазочно-охлаждаю­ щей жидкости и недостаточным количеством ее; неправильно выбранной характеристикой шлифовальных кругов; увеличением скорости подачи; большим припуском на шлифование; длительным шлифованием без правки круга

и др.

При двустороннем шлифовании необходи­ мо обильное охлаждение, способствующее сни­ жению температуры в зоне шлифования. Если охлаждающей жидкости недостаточно, даже при шлифовании кругами высокого качества на шлифуемых поверхностях возможно появ­ ление прижогов. Как правило, прижоги воз­ никают на участках (сегментах) / (рис. 16, а). Это явление графически можно объяснить следующим образом. Разделим всю площадь шлифуемого торца детали на элементарные площадки. Как видно из рис. 16, а, элементар­

52

ные площадки на участках / гораздо длиннее, чем на 'участках //. Допустим, что каждая элементарная площадка шлифуется одним

Рис. 16. Схема возникновения прижогов (а)

идиаграмма объемов металла, снимаемого

сэлементарных площадок при шлифова­

нии (б):

1 — элементарные площадки участков возникнове­

абразивным зерном шлифовального круга. Естественно, что быстрее затупятся те абра­ зивные зерна, которые пройдут наибольший путь, т. е. на участке /, и снимут наибольший объем металла. Из рис. 16, б видно, что наи­ большие объемы металла имеют элементар­ ные площадки участков /. Поэтому зерна, шли­ фующие элементарные площадки на этих

53

участках, быстрее теряют свои режущие свой­ ства, притупляются, что значительно повышает температуру шлифования и при недостаточ­ ном охлаждении вызывает появление прижогов.

Наибольшее количество охлаждающей жидкости необходимо подавать в зону шли­ фования (вход деталей), где снимается основ­ ная часть припуска. Однако верхняя линейка обладает большой отражающей способнос­ тью, что препятствует попаданию потока ох­ лаждающей жидкости в зону шлифования. Вследствие несимметричного расположения верхней линейки, которое может возникнуть в процессе шлифования, поток охлаждающей жидкости верхней разводки преимущественно попадает на один шлифуемый торец, в то вре­

тельной способности и разделяет поток ох­ лаждающей жидкости на две части, направ­ ляя их в обе зоны шлифования.

Возникновение прижогов может быть вы­ звано применением шлифовальных кругов по­ вышенной твердости, что приводит к засали­ ванию шлифовального круга и повышает температуру шлифования. Поэтому перед уста­ новкой шлифовальных кругов необходимо про­ верить их твердость.

Необходимо отметить, что при недостаточ­ ном количестве охлаждающей жидкости и зна­ чительных объемах снимаемого металла уве­

54

личение скорости подачи (числа толканий) деталей в зону шлифования также может способствовать возникновению прижогов. Так, при толкающей загрузке увеличение числа толканий с 80 до 150 в минуту, при прочих равных условиях, резко увеличило количество прижогов (до 18%) и их глубину (до 0,5 мм).

Определить необходимое для двусторонне­ го шлифования количество охлаждающей жидкости можно по следующей эмпирической зависимости *:

Q = 4StK л/мин,

маемого припуска, мм; К — коэффициент ох­ лаждения, л/мм3 • мин.

Рекомендуемые значения коэффициента ох­ лаждения— 1,1 —1,6 л/мм3 • мин.

При неблагоприятных условиях шлифова­ ния, большом припуске, значительной площа­ ди шлифования, загрязненности охлаждающей жидкости шламом выбирают наибольшее зна­ чение коэффициента охлаждения.

Для снижения прижогов поверхности важ­ ное значение имеет правильный выбор способа подвода охлаждающей жидкости. Применение таких способов подвода охлаждающей жидко­ сти, как струйно-напорный, через поры круга, комбинированный [5, 6] и другие, способствует снижению прижогов.

Неперпендикулярность детали — это откло­

нение от правильной геометрической формы,

* Эмпирическая зависимость и коэффициент охла-' ждения получены авторами опытным путем.

55

при котором ограничивающие деталь плоскос­ ти неперпендикулярны ее осям (рис. 17). Обычно за один оборот детали определяют двойное значение неперпендикулярности С на высоте h, поэтому ее называют удвоенной. Как правило, неперпендикулярность образующей к торцу кольца подшипника при двустороннем

и плоском шлифова­ нии не проверяют,

шлифования. При шлифовании на двустороц. них торцешлнфовальных станках неперпендпкулярность деталей по сравнению с исходной увеличивается. Происходит это в связи с воз­ никновением двусторонних сил резания, тан­ генциальные составляющие которых создают вращающий момент (см. рис. 12, а).

В процессе шлифования вращающий мо­ мент вызывает перекос деталей, что увеличи­ вает исходную неперпендикулярность обра­ зующей к торцу (рис. 1-8, а) *.

Можно изменить направление вращения одного Из кругов и создать вращение шлифо­ вальных кругов в одном направлении (см. рис. 12, б). В этом случае тангенциальные со­

56

правлены в одну сторону и не создадут вра­ щающего момента. Исходная неперпендику­ лярность шлифуемых деталей почти не уве-

Номера деталей

б

Рис. 18. Графики изменения исходной неперпендикулярности при двустороннем шлифова­ нии:

а — вращение шлифовальных кругов в противополож­ ных направлениях; б —в одном направлении. Услов­ ные обозначения неперпендикулярности:

— — — — исходная;----------• — после двустороннего шлифования; X — X — X — средняя для партии де­

талей.

дичится (рис. 18, б). Однако вследствие зна­ чительных ударов в момент входа деталей в зону шлифования и большого износа (выкра­ шивания) шлифовальных кругов, вызванных однонаправленным действием сил Ргу и Р&, шлифование будет нестабильным и не обеспе­ чит необходимую точность размера деталей. Поэтому на двусторонних торцешлифовальных автоматах рассматриваемой конструкции при­ нято вращение шлифовальных кругов в про­ тивоположных направлениях, что создает

57

условия более плавного входа деталей в зону шлифования, обеспечивая необходимую точ-

/ г 3 4 5 67 8 9ЮНІ2ИН15ІБІ7ІВ1920Я22Я&25

Номера деталей

Рис. 19. Графики изменения исходной непер­ пендикулярности при шлифовании на бесцент­ ровом станке с широким кругом:

---------после двустороннего шлифования; ----------- —

после бесцентрового шлифования; X — X — X — сред­ няя неперпендикулярность партии деталей.

костности и размеру колец, но увеличивая при этом исходную неперпендикулярность.

Увеличение неперпендикулярности исправ­ ляют при последующих технологических опе­ рациях. Например, при шлифовании наруж­ ных колец подшипников полученную непер­ пендикулярность легко исправляют на после­ дующих предварительных и окончательных бесцентровошлифовальных операциях.

При шлифовании внутренних колец под­ шипников на бесцентровошлифовальных стан­ ках с нежесткими шпинделями при небольшом числе проходов полученная неперпендикуляр­ ность полностью не исправляется и может быть причиной брака при последующих опе­ рациях. Однако ее легко исправить при по­ следующем шлифовании за один проход на

58

спаренных бесцентровошлифовальных станках с широким кругом (рис. 19).

Для того чтобы снизить возникающую при двустороннем шлифовании неперпендикуляр­ ность, необходимо умень­ шить величину вращаю- 1? 50

щего момента, зависяще-

го от тангенциальных со- е in ставляющих сил резания || 50

величина тангенциальных^^

пуска на шлифование уменьшается неперпен­ дикулярность (рис. 20). Необходимо также учитывать, что при термообработке колец увеличивается припуск на шлифование в среднем на 0,06—0,15 мм и тем самым ухуд­ шаются условия шлифования.

При двустороннем шлифовании удовлетво­ рительные результаты по неперпендикуляр­ ности могут быть получены при припуске на шлифование, не превышающем 0,3 мм. Для этого необходимо снижение припуска на то­ карных операциях или введение сырого шли­ фования торцов деталей.

Двустороннее шлифование целесообразно вести раздельно на двух станках. Это даст возможность производить наладку станка предварительного шлифования таким образом, чтобы при съеме основной части припуска

59

уменьшить силы резания и вращающий мо­ мент, возникающие при шлифовании, и тем самым снизить неперпендикулярность шлифуе­ мых деталей. В этом случае при наладке стан­ ка предварительного шлифования поворачи­ вают ось шпинделя правого круга в горизон­ тальной плоскости так, чтобы вход колец в зону шлифования был больше выхода на 0,1 — 0,15 мм. При этом съем припуска осуществля­ ется по всей длине зоны шлифования после­ довательно, и усилия шлифования растут по­ степенно, не достигая максимальной величи­ ны. Такая наладка станка несколько умень­ шает возможную неперпендикулярность.

Наладку станка окончательного шлифова­ ния осуществляют так, чтобы расстояние ме­ жду шлифовальными кругами на выходе ко­ лец было одинаковым или превышало рас­ стояние на входе, но не более чем на 0,02— 0,05 мм. В этом случае нет опасности возник­ новения больших усилий шлифования, так как основная часть припуска снимается на пред­ варительном шлифовании и поэтому непер­ пендикулярность увеличивается незначитель­ но, но обеспечивается необходимая непарал­ лельность, неплоскостность и шероховатость шлифуемых поверхностей, что необходимо для окончательного шлифования.

При предварительном и окончательном шлифовании на одном станке наладку в обоих случаях осуществляют по окончательному ва­ рианту, так как раздельная наладка требует больших затрат времени.

Точность и качество деталей при обработке на двусторонних торцешлифовальных автома­

60

тах проверяют по высоте, непараллельное™, неплоскостности, качеству поверхности.

Высота, непараллельность и неплоскост­ ность характеризуют геометрическую точность деталей. От их допустимых значений зависит класс точности собранного изделия.

Схемы контроля точности обработки по вы­ соте, непараллельности и неплоскостности де­ талей приведены на рис. 21. Для контроля

точности по высоте и непараллельное™ дета­ ли укладывают на опорную плоскость конт­ рольного прибора и сдвигают до упора. При этом измерительный наконечник прибора ука­ жет отклонение высоты детали h от наладоч­ ного эталона.

Непараллельность определяют по разнос­ ти значений двух диаметрально противопо­ ложных высот детали (hi—h) при вращении

61