Справочник технолога машиностроителя Косилов
.pdfПри способе II центрирования боковые поверхности шлифуют кругами с острой режущей кромкой. В этих условиях меньше выкрашиваются круги на бакелитовой связке.
Пример наладки шлицешлифования с допустимой погрешностью шага 0,0.12 мм приведен на рис. 277. Для установки вала в угловом положении служит приспособление с откидным шаблоном. Корпус приспособления 1 установлен на столе станка строго по линии центров. После установки обрабатываемого вала 3 в центрах поворотом рукоятки шаблон 2 поднимается до упора в боковые поверхности двух диаметрально расположенных шлицев. На конце вала закрепляют хомутик 5, связанный с поводковым патроном передней бабки б, а установочный шаблон опускают. Шлиц шлифуют при возвратно-поступатель- ном перемещении стола. Делительный механизм обеспечивает поворот на заданный шаг шлицев после каждого двойного хода стола. Круг 4 правят правящим устройством с тремя алмазами, смонтированным на корпусе шлифовальной бабки (рис. 277, в).
Активный контроль позволяет автоматизировать процесс шлицешлифования. При каждом ходе стола шлифуемый вал 1 (рис. 278) набегает на автоскобу 2 и отводит ее в крайнее правое положение. При обратном ходе стола пружина отводит автоскобу в исходное положение. Когда шлифуемая поверхность (дно шлицев) будет иметь заданный размер, автоскоба при очередном касании с валом войдет в шлицы, замкнет электроконтакт и даст команду на окончание обработки. Ширина шлифуемых шлицев обеспечивается автоматически при одновременной трехсторонней правке круга.
На плоскошлифовальных станках, как правило, применяется способ многопроходного шлифования с малой глубиной резания
круг врезается на глубину заданного профиля, и процесс шлифования осуществляется при очень медленной «ползучей» подаче стола. Весь заданный профиль шлифуется за одиндва хода. Метод однопроходного плоского шлифования целесообразен при обработке заготовок повышенной твердости или пониженной обрабатываемости лезвийным инструментом.
Станки с круглым вращающимся столом более производительны, чем с прямоугольным столом, вследствие сокращения времени на реверсирование и перебеги стола, а также возможности повышения скорости перемещения стола.
На станках с возвратно-поступательным перемещением стола его скорость обычно не превышает 10 м/мин из-за инерционности механизма реверсирования стола. На станках с круглым столом скорость вращения стола достигает 20 — 30 м/мин, что особенно важно при шлифовании закаленных деталей, склонных к прижогам и трещинам. Поэтому при обработке большого числа мелких деталей, а также деталей, имеющих круглую или квадратную форму, целесообразно использовать станки с круглым столом. Эти станки менее универсальны, чем станки с прямо-
угольным |
столом, поэтому |
их применяют |
в серийном и массовом производстве. |
||
Шлифование торцом круга осуществляют на |
||
станках с |
прямоугольным и |
круглым столом, |
а также на двусторонних станках, на которых одновременно обрабатываются две параллельные плоские поверхности детали.
Торцешлифовальные станки с прямоугольным столом имеют наибольшее применение для шлифования направляющих поверхнбстей, пазов, удлиненных плоских поверхностей и различных труднодоступных наклонных поверхностей (рис. 279).
многопроходное шлифование из-за больших затрат времени на установку, снятие и измерение обрабатываемых деталей значительно уступает однопроходному. Многопроходное шлифование возможно лишь на одношпиндельных станках, При однопроходном шлифовании в зависимости от заданного припуска, требований точности, шероховатости поверхности и производительности применяют станки с одной, двумя, тремя, четырьмя и пятью шлифовальными головками. При этом загрузка, выгрузка и другие вспомогательные операции выполняются в течение основного времени обработки. При проектировании однопроходного шлифования необходимо учитывать, что снимаемый одним кругом припуск не должен превышать при предварительной обработке 0,7 мм и при окончательной обработке 0,3 мм; при этом параметр шероховатости поверхности обеспечивается не выше Ra = 0,4 мкм.
Однопроходное шлифование сопровождается выделением и концентрацией в детали большой теплоты и поэтому этот метод не рекомендуется для обработки тонкостенных деталей и труднообрабатываемых материалов, имеющих склонность к прижогам и трещинам.
Однопроходное шлифование требует многоместных наладок и прочного крепления обрабатываемых деталей; чаще применяют не электромагнитные устройства, а установочные приспособления с механическими зажимами. Метод однопроходного шлифования целесообразен для массового и серийного производства.
Для предупреждения прижогов шлифуемой поверхности лучше применять мягкие крупнозернистые круги на бакелитовой связке, а их форму выбирать исходя из площади обрабатываемой поверхности. Сплошной круг применяют для шлифования прерывистых поверхностей.
Одновременное шлифование двух параллельных поверхностей осуществляется на двусторонних торцешлифовальных станках (табл. 66). Двустороннее шлифование обеспечивает малые отклонения от параллельности и плоскостности боковых сторон при очень высокой производительности обработки. Основным недостатком двусторонних торцешлифовальных станков являются большие поверхности контакта режущего инструмента с деталью, вызывающие интенсивное выделение теплоты. Поэтому на таких станках применяют мягкие крупнозернистые шлифовальные круги на бакелитовой связке, работающие в режиме само-
затачивания. Технологические возможности двустороннего торцешлифования показаны на примере обработки поршневых пальцев и колец.
На рис. 281 приведена схема шлифования торцов поршневого пальца. Длина пальцев 90 мм, диаметр 30 мм, снимаемый припуск 0,4 мм на сторону, круговая подача загрузочного
лишь параметр шероховатости и увеличивается опорная поверхность.
При полировании из-за эластичной связки
вабразивном инструменте каждое режущее абразивное зерно как бы подпружинено и под действием сил резания частично углубляется
всвязку. Степень углубления зерна зависит от
обрабатываемой поверхности: на выступающих участках абразивные зерна углубляются больше, сохраняя исходный профиль обрабатываемой поверхности. Таким образом, полированием достигается снижение параметра шероховатости на плоских, цилиндрических и фасонных поверхностях без изменения профиля и геометрических параметров обрабатываемой поверхности.
Хонингование
Хонингование снижает отклонения формы
иповышает размерную точность, уменьшает параметр шероховатости поверхности, сохраняет микротвердость и структуру поверхностного слоя, увеличивает несущую поверхность
иостаточные сжимающие напряжения. Наибольшая эффективность достигается
алмазным хонингованием. Износ алмазно-ме- таллических брусков по сравнению с абразивными уменьшается в 150 — 250 раз, благодаря чему упрощается наладка и стабилизируется качество обработки. Хонингованием обрабатывают детали из стали, чугуна и цветных металлов, преимущественно отверстия (сквозные и глухие, с гладкой и прерывистой поверхностью, цилиндрические и кониче-
ские, |
круглые и |
некруглые), |
диаметром |
6 — 1500 мм, длиной |
от 10 мм |
до 20 м. |
|
При |
хонинговании абразивным |
бруском |
|
совершаются возвратно-поступательное и вращательное движения, в результате которых на обработанной поверхности абразивными зернами образуются царапины.
При хонинговании в резании одновременно участвует большое число абразивных зерен, в результате чего обеспечиваются высокая производительность, низкие давление и температура в зоне резания (50—150°С) и, как следствие, сохранение исходной структуры поверхностного слоя. Бруски работают в условиях самозатачивания и не требуют правки.
В основе построения технологической наладки лежит необходимость сохранения в процессе хонингования положения оси обрабатываемого отверстия детали после предыдущей операции обработки. Это условие определяет способ крепления инструмента и детали.
На рис. 285 показаны схемы крепления инструмента и детали. Первая схема предусматривает жесткое крепление хонинговальной головки и плавающее крепление детали в приспособлении (рис. 285, л). Этот способ хонингования значительно упрощает конструкцию головки и не требует точного центрирования обрабатываемой детали по оси шпинделя станка. Конструкция зажимного приспособления также значительно упрощается, так как деталь не зажимается, а лишь ограничивается от проворота, вызываемого крутящим моментом. При «плавающем» положении детали почти полностью исключаются деформации, воз-
пикающие при зажиме детали, что повышает |
вальной |
головки используется' «плавающее» |
||||||||||
точность хонингуемого отверстия. Этот спо- |
крепление обрабатываемой детали или режу- |
|||||||||||
соб применим для деталей, у которых нижняя |
щих брусков (рис. 285, д). |
|
||||||||||
и верхняя опорные плоские поверхности па- |
Простейшая конструкция жестко закре- |
|||||||||||
раллельны между собой и перпендикулярны |
пленной хонинговальной головки (рис. 286) со- |
|||||||||||
оси обрабатываемого отверстия. |
|
стоит из корпуса 1, несущего режущие бруски, |
||||||||||
Второй |
способ |
предусматривает |
жесткое |
штанги 2 с коническим хвостовиком, соеди- |
||||||||
крепление хонинговальной головки и обра- |
няющим головку со станком, и штока 3, ко- |
|||||||||||
батываемой детали в плавающем приспосо- |
торый получает осевое перемещение от меха- |
|||||||||||
блении (рис. 285,5). Этот способ применим |
низма |
подачи |
станка |
и раздвигает конусами |
||||||||
для обработки мелких и среднегабаритных де- |
4 режущие бруски 5. |
|
|
|||||||||
талей, имеющих одну опорную базу, перпен- |
В |
процессе |
хонингования |
осуществляется |
||||||||
дикулярную |
оси |
отверстия. |
|
три основных рабочих движения: радиальный |
||||||||
При обработке тяжелых корпусных деталей |
разжим, вращение и возвратно-поступательное |
|||||||||||
или деталей с отверстиями малого диаметра |
движение режущих брусков. Несмотря на по- |
|||||||||||
и большой глубины при 1: d — 2,5, а также на |
стоянные радиальные силы разжима брусков, |
|||||||||||
станках с малой жесткостью шпинделя приме- |
они работают в условиях непрерывно изме- |
|||||||||||
няется шарнирное |
крепление хонинговальной |
няющихся давлений. В начальный период ка- |
||||||||||
головки на шпинделе станка и жесткое крепле- |
сания брусков с вершинами гребешков грубо |
|||||||||||
ние обрабатываемой детали. В тех случаях, |
обработанной |
поверхности давления сильно |
||||||||||
когда наладкой обеспечивается точное центри- |
возрастают, вызывая увеличенный съем и ин- |
|||||||||||
рование детали при отклонении от соосности |
тенсивное самозатачивание брусков. По мере |
|||||||||||
шпинделя станка и обрабатываемого отвер- |
увеличения контакта поверхности бруска с де- |
|||||||||||
стия, не превышающем 0,03 — 0,05 мм, приме- |
талью давления уменьшаются, |
интенсивность |
||||||||||
няется одношарнирное крепление хонинго- |
съема и параметр шероховатости обрабаты- |
|||||||||||
вальной головки (рис. 285,в); если отклонение |
ваемой поверхности снижаются. |
|||||||||||
от соосности шпинделя и отверстия детали |
Станок или специальный патрон должны |
|||||||||||
превышает 0,05 мм, необходимо использовать |
обеспечивать цикл хонингования по следую- |
|||||||||||
двухшарнирное крепление головки и жесткое |
щей программе: быстрое выдвижение брусков |
|||||||||||
крепление детали (рис. 285, г). Шарнирное кре- |
до касания с поверхностью отверстия после |
|||||||||||
пление хонинговальной головки не может ис- |
ввода инструмента в отверстие; подача бру- |
|||||||||||
ключить влияния отклонения от соосности ин- |
сков с малым радиальным давлением 0,2 — 0,4 |
|||||||||||
струмента и отверстия на геометрические |
МПа для обработки в течение 2 — 3 с; подача |
|||||||||||
параметры хонингуемого отверстия. Принуди- |
с давлением 1,2 — 1,5 |
МПа для снятия остав- |
||||||||||
тельный |
отвод |
от |
оси |
шпинделя |
приведет |
шегося припуска по гладкой поверхности; бы- |
||||||
к увеличению радиального давления брусков |
стрый отвод брусков перед выводом инстру- |
|||||||||||
на участках входа и выхода инструмента из |
мента |
из |
отверстия. |
|
|
|||||||
отверстия и ухудшению геометрических пара- |
Для чистовых Операций в конце цикла хо- |
|||||||||||
метров |
обрабатываемого |
отверстия. |
Поэтому |
нингования вводят выхаживание при давлении |
||||||||
при обработке длинных и точных отверстий |
0,2 — 0,4 |
МПа. |
При |
обработке |
маложестких |
|||||||
(гильзы, цилиндры блоков и др.) в тех слу- |
тонкостенных деталей (типа гильз) целесо- |
|||||||||||
чаях, когда трудно обеспечить допуск соосно- |
образно хонингование вести не с постоянным |
|||||||||||
сти шпинделя и обрабатываемого отверстия, |
радиальным давлением, а с принудительной |
|||||||||||
кроме |
двухшарнирного |
крепления |
хонинго- |
радиальной подачей брусков. |
|
|||||||
