Тема 33. Шлифование. Шлифовальные станки

Вопросы:

1. Процесс шлифования.

1. Основные виды шлифования.

2. Основные типы шлифовальных станков.

3. Работа на шлифовальных станках.

1. Шлифование – процесс резания материа­лов при помощи абразивного инструмента, режущим элементом которого являются зерна абразивных мате­риалов. Сущность шлифования рассматривается как процесс суммарного микроцарапания и истирания мате­риала абразивными зернами инструмента. При относи­тельном движении инструмента и обрабатываемой дета­ли под некоторым давлением в начале контакта каж­дого зерна происходит истирание, а когда давление превысит силу сцепления частиц материала, начинается резание (царапание) с отделением материала в виде стружки малой толщины (несколько микрометров).

2. В зависимости от характера обрабатывае­мых поверхностей шлифование подразделяется на сле­дующие виды (рис.70):

Рис. 70. Схемы работы абразивными инструментами:

а – наружное круглое шлифование с продольной подачей; б – с поперечной подачей; в – глубинное шлифование; г – бесцентровое наружное круглое шлифование; д – внутреннее шлифование с продольной подачей; е – планетарное шлифование; ж – плоское шлифование периферией круга на плоском столе; з – плоское шлифование торцом круга на плоском столе; и – плоское шлифование периферией круга на круглом столе; к – плоское шлифование торцом круга на круглом столе

Наружное круглое шлифование в центрах подразде­ляется на три вида. Наружное круглое шлифование бывает с продольной подачей, с поперечной подачей, глубинное. Первый вид является основным способом шлифования. Шлифование с поперечной подачей при­меняется при обработке в упор методом врезания шли­фовального круга. Глубинное шлифование используется при снятии больших припусков обычно за один проход. Для этого шлифовальный круг правится на конус.

Внутреннее шлифование подразделяется на простое с продольной подачей и планетарное. Простое внутрен­нее шлифование применяется при обработке отверстий сравнительно небольших размеров в легких заготовках.

Внутреннее планетарное шлифование используется при обработке отверстий больших размеров в крупных и тяжелых заготовках, которые закрепляются на станке неподвижно. Вращается и совершает планетарное дви­жение шлифовальный круг. Периодические подачи осу­ществляются перемещением стола станка с заготовкой и шлифовального круга.

Плоское шлифование подразделяется на шлифова­ние периферией и торцом круга. Главное движение и поперечная подача осуществляются обычно шлифоваль­ным кругом.

Бесцентровое наружное шлифование применяется в массовом производстве для обработки поршней, паль­цев, роликов без закрепления обрабатываемой заго­товки.

3. Круглошлифовальные станки получили наибольшее распространение (рис. 71). Они предназначены для шлифования наружных цилиндрических и конических поверхностей заготовок, имеющих форму тел вращения. Станок состоит из следующих узлов: станины 1, ниж­него и верхнего (поворотного) столов 2, передней баб­ки 3, шлифовальной бабки 4 и задней бабки 5.

Внутри станины размещен гидропривод к столу и шлифовальной бабке, а в передней бабке – привод для вращения заготовки. Привод к шлифовальному кругу расположен в шлифовальной бабке. Органы управления станком размещены на передней стороне станины. Стол вместе с задней и передней бабкой получает возврат­но-поступательное движение по направляющим станины.

Внутришлифовальные станки с вращающейся заго­товкой предназначены для обработки внутренних цилин­дрических, конических и других поверхностей. Передняя бабка, в которой закреплена заготовка, – неподвижная, а стол со шлифовальной бабкой получает возвратно-по­ступательное движение. У некоторых моделей станков передняя бабка со столом осуществляет возвратно-по­ступательное движение по направляющим станины.

Рис. 71. Круглошлифовальный станок

Плоскошлифовальные станки предназначены для об­работки плоскостей и фасонных поверхностей. Станки, работающие периферией круга, обеспечивают большую точность обработки, чем станки, работающие торцом круга. Однако вторые более производительны. Заго­товка, закрепленная на станке (на специальном магнит­ном столе), совершает возвратно-поступательное дви­жение продольной подачи или круговую подачу при круглом вращающемся столе.

Обдирочно-шлифовальные станки (точила) приме­няют для заточки различного режущего инструмента. Станки имеют лишь одно движение — вращение шпин­деля с постоянной частотой вращения. Затачиваемый инструмент рабочий держит в руках, прижимая его к поверхности круга и перемещая его в нужном на­правлении.

Специальные станки применяют для шлифования коренных и шатунных шеек коленчатых валов, фасок клапанов, кулачков распределительных валов.

4. Перед установкой круга на станок следует убедиться в отсутствии в нем трещин. Проверку выполняют внеш­ним осмотром или легким постукиванием деревянным молоточком по торцевой поверхности круга (звонкий звук свидетельствует об отсутствии трещин). Круг дол­жен быть испытан на прочность и отбалансирован. Для испытания на прочность его вращают в течение 5...10 мин со скоростью, превышающей на 50...60 % рабочую.

Рис. 72. Закрепле­ние шлифовально­го круга:

1 – круг; 2 – про­кладки; 3 – фланцы; 4 – шпиндель

Крепление кругов зависит от их формы и размеров. Обычно круг крепится на шпинделе станка двумя флан­цами одинакового диаметра. Между фланцами и кругом ставят картонные, кожаные или резиновые прокладки (рис. 72). Круг должен иметь отверстие, диаметр кото­рого на 0,2…1,2 мм больше диаметра посадочного места. После закрепления круг проверяют при рабочей час­тоте вращения вхолостую не менее 5 мин.

Чтобы обеспечить правильное расположение рабочей поверхности круга относительно оси вращения для при­дания правильной геометрической формы, круг правят. Правку круга выполняют и в процессе работы для уда­ления с поверхности затупившихся абразивных зерен, восстановления режущей способности. Особенно часто круг правят при чистовом шлифовании во избежание прижогов шлифуемой поверхности затупившимися зер­нами.

Шлифовальные круги правят (рис. 73ментированные металлическим спла­вом), кругами из черного или зеленого карбида крем­ния, металлическими шарошками, твердосплавными дисками.

Рис. 73. Правка шлифовальных кругов:

а – алмазом; б – шарошкой; в – карборундовым колокольчиком

На круглошлифовальных станках заготовка чаще всего крепится в центрах, для передачи вращения ис­пользуются поводковые планшайбы и хомутики. На дру­гих станках шлифовальной группы для установки и за­крепления изделий используют машинные тиски, маг­нитные столы и другие приспособления.