
книги из ГПНТБ / Мархасев, Я. Е. Профильное шлифование фасонных деталей технологической оснастки
.pdf2
Рис. 19. Синусное дели тельное приспособление:
1 — делительный диск; 2 — мерные ролики, 3 — основа ние; 4 — бабка; 5 — кон трольная установочная пло щадка
Приспособление для шлифования дуг больших ради усов (рис. 20). Оно состоит из корпуса с основанием. На корпусе запрессованы две втулки, в одну из которых вставляют палец, являющийся осью подвижной плиты. К подвижной плите крепится угольник, служащий для крепления обрабатываемой детали.
Приспособление устанавливают на магнитную плиту плоскошлифовального станка. Подача осуществляется путем опускания шлифовальной бабки. При шлифова нии подвижная плита покачивается вправо и влево. Об рабатываемую деталь крепят так, чтобы центр дуги сов падал с осью вращения приспособления. Для обработки вогнутых профилей палец устанавливают в нижнее от верстие основания, а для обработки выпуклых профи лей — в верхнее.
Универсальное координатно-делительное приспособ ление (рис. 21). Оно предназначено для шлифования сложных профилей деталей на плоскошлифовальном станке непрофилированным шлифовальным кругом.
31
2 3
Рис. 21. Универсальное координатно-делительное приспособление:
1 — обрабатываемая де таль; 2 — угольник для аа-
крепления деталей; 3 — ко ординатное устройство; 4 —
корпус; 5 — делительный диск; 6 — опорная планка
-32
Профили могут состоять из сопряжений дуг окружности и прямых линий, а также сложных кривых.
Приспособление состоит из трех основных узлов: ко ординатного устройства 3, корпуса 4 и синусного дели тельного диска 5. Обрабатываемая деталь 1 закрепля ется на кронштейне 2, смонтированном на координат ном устройстве 3. Координатное устройство представляет собой крестовой суппорт, который жестко связан со шпинделем, помещенным в корпусе 4. Шпиндель может поворачиваться вокруг своей оси при помощи червячной пары и рукоятки. На конце шпинделя насажен дели тельный диск 5 с мерными роликами, ориентированными так, что расположение их осей совпадает с направле нием перемещения кареток крестового суппорта. Если между любым из роликов делительного диска и опор ной планкой 6 поместить набор концевых мер, равный размеру между осью шпинделя с опорной планкой (размер замаркирован на приспособлении), то соответ ствующая направляющая крестового супорта примет горизонтальное положение.
Основным размером приспособления является высота оси вращения от стола станка Н. С помощью коорди натного устройства совмещают начало координат О или центр радиуса дугового участка с осью вращения шпин деля приспособления.
При обработке детали, имеющей профиль выпуклого радиуса, необходимо расположить ее так, чтобы она могла поворачиваться вокруг центра радиуса — точки О, а периферию шлифовального круга удалить выше оси О на расстояние, равное величине радиуса.
Шлифование производится поперек профиля изде лия при возвратно-поступательном движении стола станка и постепенном поворачивании детали на незна чительный угол с каждым ходом стола. Получаемая граненность профиля настолько незначительна, что ею
3 |
2104. |
33 |
можно пренебречь. Для обработки детали, имеющей вогнутый радиус, шлифовальный круг располагается ниже оси вращения О. При этом он заправляется по ра диусу, меньшему, чем радиус шлифуемого участка.
На координатно-делительном приспособлении шли фовальный круг может быть заправлен по любому про филю, для чего на кронштейне 2 устанавливается оправ ка с алмазом. Режущая кромка алмаза может быть установлена по отношению к оси вращения шпинделя с точностью до 0,01 мм.
АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОФИЛЬНОГО ШЛИФОВАНИЯ
В качестве инструмента для профильного шлифова ния используются абразивные и алмазные круги. Вы бор их по таким показателям, как твердость, структу ра, зернистость, зависит от обрабатываемого материала, его твердости и вида работы. В большинстве случаев фасонные профили шлифуют абразивными кругами из электрокорунда нормальных марок Э4 и Э5, из электро корунда белого Э9, Э8 и Э9П на керамической связке.
При выборе шлифовального круга необходимо учи тывать и специфику выполняемой работы, а именно:
—при больших припусках на шлифование следует подбирать шлифовальные круги с крупным зерном и крупнопористой структурой;
—при шлифовании высоколегированных сталей, за каленных до большой твердости, необходимо подбирать мягкие круги, но с мелким зерном.
—чем больше площадь соприкосновения шлифо вального круга с деталью, тем мягче должна быть его связка, грубее зернистость.
Отечественная промышленность в настоящее время выпускает новые абразивные материалы: хромистый ко
•34
рунд (для повышения производительности обработки легированных сталей), циркониевый корунд (для обра ботки жаропрочных сплавов), титанистый корунд (вы держивает в 3—4 раза большие давления, чем круги из нормального электрокорунда).
Разработана также технология получения абразив ных зерен, имеющих правильную геометрическую форму: игольчатых, цилиндрических, кубических, трубчатых, в виде пустотелых шариков и гранул. Зерна игольчатой формы, например, отличаются высокой прочностью, что повышает режущую способность круга, уменьшает износ.
Инженеры Научно-исследовательского института аб разивов и шлифования предложили двухабразивные круги на керамической связке, содержащие 50% электрокоруида белого и 50% карбида кремния. При исполь
зовании |
их производительность обработки повышается |
в 2—2,5 |
раза (по сравнению с работой обычными кру |
гами). Значительно также улучшается качество шлифу
емой поверхности.
В таблице 5 приводится характеристика шлифоваль ных кругов для обработки деталей профильным шлифо
ванием на |
плоскошлифовальных, |
круглошлифовальных |
|||
и ирофилешлифовальных станках. |
|
|
|||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
Характеристика шлифовальных кругов |
|
|
|||
Виды работ |
Обрабатываемый |
Зернис |
Твердость |
||
материал |
|
тость |
по ГОСТ |
||
|
|
|
|
|
3751—47 |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
Шлифование |
фасон |
незакаленные |
инстру |
CMl, Ml |
|
ных деталей |
непро- |
ментальные стали |
40,32 |
||
филированным кру |
закаленные |
инстру |
Ml, М2 |
||
гом |
|
ментальные стали |
32,25 |
||
3 : |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы Ь |
|||
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
4 |
|
Шлифование |
профи- |
незакаленные |
инстру- |
25,20 |
СМ2, CML |
|||
лированным |
кругом |
ментальные стали |
||||||
деталей несложного |
закаленные |
инстру |
|
|
|
|||
профиля |
|
|
ментальные стали |
16,12 |
’ СМ2, |
М3 |
||
|
|
|
|
|||||
Шлифование |
профи- |
незакаленные |
инстру- |
25,20 |
СТ-1, |
С1 |
||
лированным |
кругом |
ментальные стали |
||||||
деталей с профилем |
закаленные |
инстру |
16,12 |
С2, СМ2 |
||||
(острые углубления, |
ментальные стали |
|||||||
углы, узкие пазы) |
|
|
|
|
|
|||
Шлифование |
фасон- |
незакалеиные |
инстру- |
16,20 |
СМ1, |
СМ2 |
||
ных |
деталей |
не- |
ментальные стали |
|||||
сложного профиля |
закаленные |
инстру |
12,6 |
СМ1, |
СМ2 |
|||
на |
профилешлифо- |
ментальные стали |
||||||
вальных станках |
|
|
|
|
|
|
||
Шлифование |
фасон- |
незакаленные |
инстру- |
32+20 |
С2, СМ2 |
|||
ных деталей на ко- |
ментальные стали |
|||||||
ординатно-шлифо- |
закаленные |
инстру |
|
|
|
|||
вальных станках |
|
|
|
|
||||
|
ментальные стали |
20+12 |
СМ1, М2 |
|||||
|
|
|
|
|||||
Шлифование |
фасон- |
незакаленные |
инстру- |
12+10 |
СМ2, |
С2 |
||
ных |
деталей |
на |
ментальные стали |
10+8 |
СМ1, М2 |
|||
круглошлифоваль- |
|
|
|
|
|
|||
ных станках |
|
|
|
|
|
|
|
АЛМАЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОФИЛИРОВАНИЯ АБРАЗИВНЫХ КРУГОВ
Для правки шлифовальных кругов применяются сле дующие алмазные инструменты:
—алмазно-металлические карандаши;
—алмазные зерна с естественными гранями, закреп ленные в оправах;
—алмазные иглы, режущая часть которых искусствен но огранена в форме пирамиды ил'й конуса;
36
—алмазные резцы, режущая часть которых имеет заданный профиль;
—алмазно-металлические правящие круги для пе риодической или непрерывной правки методом шлифова
ния;
— алмазно-металлические карандаши с фасонными профилями.
Алмазно-металлические карандаши и алмазные зер на в оправах применяют для правки шлифовальных кругов по периферии, а остальные виды алмазного ин струмента — для их фасонной правки.
Характеристика выпускаемых отечественной про мышленностью алмазов для профильного шлифования приводится в таблице 6. В зависимости от расположе ния алмазов, алмазно-металлические карандаши делят ся на три типа:
тип С — алмазные зерна расположены слоями;
тип |
Н — алмазные зерна |
расположены |
неориенти |
рованно; |
расположены |
цепочкой |
|
тип |
Ц — алмазные зерна |
вдоль оси карандаша.
Алмазные иглы представляют собой металлические стержни с закрепленными на конце кристаллами алмаза, имеющими угол при вершине 90°. Как известно, крис таллы алмаза обладают резко выраженной неравномер ностью твердости и износостойкости в различных плос костях и направлениях. Это свойство нужно учитывать при эксплуатации алмазов. Чтобы уменьшить износ кристалла алмаза в процессе заправки шлифовального круга, рекомендуется наклонять алмаз относительно выпрямляемой поверхности круга под углом 10—15° в сторону направления его движения. Кроме того, уста новка оси алмазного инструмента под углом позволяет в результате поворота вокруг своей оси образовывать
37
Т а б л и ц а б
Характеристика выпускаемых промышленностью алмазов для профильного шлифования
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 6
Алмазы |
в |
оправах |
1<Я |
«1 |
1 |
|
|
|
|
L |
|
№ позиции: |
1 |
2 3 4 5 6 7 |
8 9 10 11 12 |
13 |
14 15 ш 17 18 19 20 |
L |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
60 |
8,5 |
18 |
25 |
Рамер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оправы |
|
|
6 |
|
|
|
|
7 |
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
||
Вес алмаза, |
|
|
0,05—0,2 |
|
|
0 со |
о 4*. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
кар.
Алмазные
иглы |
|
|
|
Тип |
|
Рамеры |
|
D |
L |
||
|
|||
и , |
8 |
35 |
36 |
40 |
50 |
60 |
32 |
50 |
60 |
70 |
25 |
36 |
75 |
|
8 |
|
|
|
10 |
|
|
|
12 |
|
0,2—0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2—2 |
|
___ [
I
Вес зерна, кар.
0,10— 0,20
и 2 |
9,5 |
50 |
0,21— 0,25 |
(вследствие износа кристалла) новые острые кромки и тем самым исключить использование инструмента с за тупленными гранями.
РЕЖИМЫ ПРОФИЛЬНОГО ШЛИФОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ОСНАСТКИ
В зоне контакта шлифовального круга с обрабатыва емой деталью температура повышается до 900°С. В ре зультате этого на поверхности могут возникать прижоги, трещины и местный отпуск. Отпуск закаленной стали при шлифовании с образованием мягкого поверхност ного слоя понижает износостойкость рабочих деталей штампов. При завышенных режимах шлифования на по верхности обрабатываемой детали образуются глубокие местные изменения микроструктуры, так называемые шлифовочные прижоги. При этом на обрабатываемой поверхности появляются напряжения растяжения, вели чины которых обычно превышают величину предела прочности шлифуемого металла, что ведет к образова нию шлифовальных трещин.
Чрезмерного нагрева при шлифовании можно избе гать, правильно выбрав шлифовальный круг по твердос ти и зернистости. При предварительном шлифовании, когда с деталей снимают значительный припуск, необ ходимо применять крупнозернистые шлифовальные круги, работающие с меньшим трением.
На профилешлифовальном станке закаленные дета ли окончательно следует шлифовать при малой подаче по глубине. При этом они меньше нагреваются, а каче ство обработанной поверхности повышается.
Одной из причин возникновения трещин при шлифо вании профилей тонких пуансонов является неправиль ная их термообработка. Этот процесс требует особого внимания, так как в результате резкого увеличения
40