книги из ГПНТБ / Терган, В. С. Плоское шлифование учеб. пособие

торцевую поверхность зажима, но ей можно придать и любую дру­ гую форму, например конусную, шаровую или У-образиую.

Ш л и ф о в а н и е при п о м о щ и в а к у у м н ы х с т о л о в . На вакуумных столах закрепляют тонкие плоскостные магнитные и немагнитные детали.

Показанный на рис. 144 вакуумный стол применяют для шли­ фования планок и тонких линеек. Он представляет собой плиту; к верхней поверхности которой прикреплена планка 1 из твердой

или воском.

Медь отводит тепло от детали, а большое число отверстий обес­ печивает многоточечное прижатие детали к плите. В сравнении с ус­ тановкой на магнитном столе, полюсы которого находятся па срав­ нительно большом расстоянии друг от друга, зажим деталей в ва­ куумных приспособлениях получается более равномерным и на­ дежным.

В некоторых случаях такие детали закрепляют на столах разо­ гретой канифоли или шеллака, которые при застывании прочно схва­ тывают детали с боков и удерживают их на плите.

П р и с п о с о б л е н и я с г и д р о п л а с т м а с с о й . При шли­ фовании одновременно нескольких деталей часто применяют гидро­ пластмассовые кассетные приспособления, в которых зажим дета­ лей обеспечивается равенством сил, действующих на каждый плун­ жер. Плунжером называют деталь, которая точно пригоняется к от­ верстию (подобно поршню) и имеет прямолинейное движение вдоль оси отверстия. Гидропластмасса — это пластическая масса, легко изменяющая свою форму под действием зажимных усилий. Объем ее при этом (подобно жидкости) остается постоянным. На рис. 145 показано такое приспособление для шлифования торца фиксатора револьверной головки.

В корпус 7 вставлена разрезная 6 и упорная 5 втулки. Корпус скреплен с основанием 4. Он имеет длинное отверстие, заполненное гидропластмассой 8. С каналом для гидропластмассы соединяются отверстия с плунжерами 3. Зажимный винт 1 при вращении застав­ ляет перемещаться плунжер 2. При этом гидропластмасса передает давление одинаковой силы на плунжеры 3.

223

Обрабатываемые детали вставляют в пружинящую втулку 6 до упора 5, выравнивают их по пазу при помощи линейки и зажимают винтом 1. Плунжеры 3 давят на стенки разрезных втулок 6, и втул­ ки зажимают обрабатываемые детали. При отжиме винта / втул­ ка 6 освобождает деталь. Для очистки пыли и выталкивания детали из приспособления упор 5 сделан в виде трубки.

В машиностроении ряд деталей, главным образом корпусных, нельзя установить на магнитной плите. К ним относятся немагнит­ ные детали. Такие детали устанавливают на плиту при помощи спе­ циального приспособления.

На рис. 146, а показано приспособление для шлифования плос­ кости картера. Деталь, устанавливаемая базовыми плоскостями на опорные плитки 4, зажимается гайкой 6 и прихватом 5. Упор 3, воспринимающий усилие зажима, прижимает деталь к опорным

/300

6

5)

Рис. 146. Приспособление для закрепления немагнитных дета­ лей:

а — картера, б — брусков

плиткам, передвигаясь вниз по косому пазу а. Пружины I и 2 отво­ дят упоры обратно вверх при освобождении детали. На рис. 146, о показано приспособление для шлифования брусков. На плиту 1 ус­ танавливаются две детали. Через распределительный кран сжатый воздух поступает в цилиндр 7. Давление воздуха на диафрагму 8 через палец 6 передается на рычаги 5, которые посредством вилок 4 II роликов 3 прижимают детали к упорам рычагами 2. Освобож­ даются бруски при помощи пружин.

Рассмотренные приспособления составляют лишь часть исполь­ зуемых при работе на плоскошлифовальных станках приспособле­ ний. На каждом предприятии применяют десятки специальных и

собствует значительному повышению производительности труда.

а)

Рис. 147. Плоское шлифование профилированным кругом:

а — обрабатываемая деталь, б — схема шлифования

Примером подобной обработки может служить шлифование рамки клина. Эта деталь (рис. 147) отличается сложностью фор­ мы и точными размерами. Рамка представляет собой призмати­ ческий клин, с одной стороны которого имеется направляющая в виде ласточкина хвоста и основание 3. Поверхности 1 и 2 рамки шлифуют. Обе поверхности должны находиться строго в одной плоскости и иметь высокий класс шероховатости, так как они в сбо­ ре с клипом работают как плоские направляющие.

226

Ш л и ф о в а н и е ш а б л о н о в с п о м о щ ь ю п р и з м ы и

станка. Вначале шлифуют две стороны А и В шаблона под пря­ мым углом. Обрабатывают стороны с одного закрепления шабло­ на путем установки прямоугольной призмы (рис. 148, б) на две взаимно перпендикулярные грани. Затем шаблон прошлифованной стороной А устанавливают на магнитный блок и подпирают с двух сторон призмой (рис. 148, в) и шлифованной планкой. Сторону С шлифуют до получения размера 30, 48 мм. Аналогичным способом устанавливают шаблон на сторону В и шлифуют сторону D на раз­ мер 54 мм.

&

Рис. 148. Установка шаблона при помощи призмы и синусного кубика:

/ — прямоугольная призма, 2 — блок мерных плиток, 3 — прихват, 4 — синусный кубик 5 — мерный ролик, в — разметочная плита, 7 — магнитная плита станка, 8 — магнитный блок, 9 — призма, J0 — шлифовальная планка, // — шлифовальный круг

Стороны шаблона, расположенные под углом 26°42', обрабаты­ вают'на синусном кубике (рис. 148, г), на одной стороне которого имеются четыре точных отверстия Л и несколько резьбовых отвер­ стий М. В отверстия синусного кубика вставляют мерные штифты, между ними и стороной А шаблона устанавливают блок мерных плиток, соответствующий углу 26°42/. При расстоянии между ося­ ми отверстий 100 мм размер блока мерных плиток h = ЮОХ

X sin 26°42/= 100-0,44932 = 44,93 мм. Шлифуемый шаблон в поло­ жении, при котором его сторона А упирается в один из штифтов и. в блок мерных плиток, закрепляют прихватами и болтами.

Для получения на шаблоне размера 19, 14 мм сторону Е пред­ варительно шлифуют с таким расчетом, чтобы длина стороны D оказалась больше 19,14 мм (ориентировочно ее размер можно оп­ ределить штангенциркулем). Затем действительную длину сторо­ ны D шаблона проверяют микрометром. Если ее размер окажется равным, например 19,44, со стороны Е шаблона необходимо допол­ нительно снять слой металла толщиной К (см. рис. 148, й). Величи­ ну катета К определяют из прямоугольного треугольника по фор­ муле

мерным роликом, как показано на рис. 148, д. Вначале находят с помощью микрометра вспомогательный размер L.

На основании рис. 148,(9 можно написать равенство

Следовательно, действительная длина стороны D шаблона боль­ ше требуемого размера на величину (L — L') мм. Поэтому со сто­ роны Е шаблона нужно дополнительно сошлифовать слой металла толщиной К = (L — L') - sin (90°—26°42').

Контролируют размеры 30, 48 мм и 54 мм микрометром, а угол 26°42' шаблона проверяют индикатором, закрепленным в универ­ сальной стойке, при установке шаблона на синусной линейке.

Принцип действия этого балансировочного приспособления за­ ключается в регулировке взаимного положения двух грузов 13 и 14. Эти грузы, имеющие форму полудисков, при помощи зубчатых и червячной передач в процессе балансирования поворачиваются во­ круг оси, совпадающей с осью шпинделя шлифовального круга, при этом они медленно, но непрерывно меняют положение один относи­ тельно другого. Если их развернуть на 180°, вносимый ими дисба­ ланс будет равен нулю, если лее их совместить, т. е. сделать угол между ними равным 0, то они сообщат вращающейся системе шпин­ дель— шлифовальный круг — планшайба — балансировочный меха­ низм максимальный дисбаланс. Чтобы сбалансировать систему, их нужно установить в некоторое промежуточное положение, когда центр тяжести балансируемой системы совпадет с осью вращения шлифовального круга.

228

Описываемый балансировочный механизм представляет собой малогабаритный редуктор, состоящий из зубчатых и червячной пе­ редач, смонтированных в корпусе И . С правой стороны, вне корпу­ са, смонтированы два маховичка 5 и 6, а с левой стороны к кор­ пусу привернут фланец 1, который вставляется в выточку планшай­ бы шлифовального круга и закрепляется винтами 2.

Маховичок 5 жестко соединен с валиком, на обратном конце ко­ торого также жестко посажено зубчатое колесо 8. Если во время вращения шлифовального круга рукой затормозить маховичок 5, то зубчатое колесо 8 перестанет вращаться, так как оно жестко свя­ зано с маховичком 5, а зубчатое колесо 17 начнет совершать пла­ нетарное вращение вокруг зубчатого колеса 8, приводя во враще­ ние валик, с которым оно жестко связано. На этом же валике жест­ ко смонтировано винтовое зубчатое колесо 16, которое посредством парного винтового колеса 13 передает вращение червячной паре 12—10. Червячное колесо выполнено в виде втулки, на левом кон­ це которой на шпонках смонтирован груз 15. Следовательно, затор­ маживая маховичок 5, мы сообщаем грузу 15 вращение относитель­ но корпуса редуктора. Одновременно вращение втулки червячного колеса 10 передается блоку зубчатых колес 3—4, который приводит во вращение зубчатое колесо 9, жестко связанное с грузом 14. Сле­ довательно, груз 14 при торможении маховичка 5 тоже вращается относительно корпуса редуктора. Направление вращения обоих гру­ зов одинаковое, но скорость вращения разная. При фактических передаточных отношениях элементов механизма за один оборот гру­ за 15 груз 14 сделает 0,99 оборота и для того, чтобы развести грузы на 180°, груз 15 должен сделать 50 оборотов. Учитывая, что за один оборот груза 15 редуктор вместе с шлифовальным кругом сделает 128 оборотов, можно определить время, за которое грузы 15 и 14 ра­ зойдутся на 180°

п1000

где п — число оборотов в минуту шлифовального круга, Если затормозить маховичок 6, то остановится зубчатое коле­

со 7 и начнет вращаться вокруг оси зубчатое колесо 8, которое си­ дит на одном валу с зубчатыми колесами 17 к 16 к соединено с зуб­ чатым колесом 7 через паразитное зубчатое колесо, не обозначен­ ное на рисунке. Далее вращение передается грузам 15 и 14 по той же кинематической цепи с той лишь разницей, что направление вра­ щения будет обратным, а скорость вращения в 2 раза выше и, сле­ довательно, при затормаживании маховичка 6, на разведение гру­ зов на 180° потребуется приблизительно 3 мин.

Балансировка с помощью этого приспособления осуществляет­ ся следующим образом. Включив вращение шпинделя, наблюдают за стрелкой виброметра, установленного на шлифовальной бабке. Если вибрация окажется большой, маховичок 6 притормаживают до тех пор, пока вибрация не уменьшится до нуля. Если этот мо­ мент упущен и вибрация начнет нарастать, то маховичок 6 отпуска­

230

ют и притормаживают маховичок 5 до тех пор, пока вибрация не начнет убывать до 0. Пользуясь этим приспособлением, на балан­ сировку затрачивают 3—5 мин. Наибольшая балансирующая спо­ собность этого механизма составляет приблизительно 800 г-см.

Бывают случаи, когда неоднородность круга настолько значи­ тельна, что он не поддается балансировке. Такими кругами пользо­ ваться нельзя, их следует возвращать на склад.

Силовое шлифование. Широкое распространение получило шли­ фование со снятием припуска до 6 мм. При силовом шлифовании применяют круги, армированные тканевыми прокладками, повы­ шающими прочность круга. Для торцевого шлифования используют армированные тканью сегменты. Каждый сегмент состоит из слоев абразива со связкой, между которыми проложены тканевые про­ кладки.

Армированные круги допускают работу при скорости 70 м/сек, а по некоторым данным до 90 м/сек. При шлифовании упрочнен­ ными кругами (с большой скоростью) съем металла увеличивается почти в два раза.

При силовом шлифовании появляется возможность шлифовать заготовку без. предварительного фрезерования или строгания. До­ стоинствами силового шлифования является и увеличение интен­ сивности снятия стружки до 570 см3/мин по стали и 740 см3/мик по чугуну, при этом уменьшается удельный расход энергии, время на обработку, время на смену и правку шлифовальных кругов, со­ кращается число операций, а поэтому и время на установку и за­ крепление заготовки также сокращается, так как в шлифовальной операции происходит и черновая и чистовая обработка поверхно­ сти.

При силовом шлифовании повышается размерная точность и сни­ жается шероховатость, появляется возможность производить чер­ новые обработки закаленных поковок. Стоимость обработки при силовом шлифовании значительно уменьшается. Станки для сило­ вого шлифования оснащают электродвигателями мощностью

130—250 кет.

Электроабразивное шлифование. Одной из разновидностей шли­ фования труднообрабатываемых материалов является электроаб­ разивное шлифование.

Сущность его заключается в сочетании абразивной и электрохи­ мической обработки. Электрохимическая обработка заключается в том, что деталь подключается к положительному полюсу посто­ янного тока ( анод), а инструмент — к отрицательному (катод). Если между катодом и анодом будет находиться токопроводящая жидкость (электролит) и по цепи будет проходить ток, то при оп­ ределенных электрических режимах с детали будет сниматься слой металла, т. е. будет происходить так называемое анодное (электро­ химическое) растворение металла. Шлифовальный круг может про­ водить ток только, если абразивные зерна (диэлектрик) будут на­ ходиться в токопроводящей связке. Такой связкой служит метал­ лическая МИ, МК, МС2 и др. Наибольшую производительность

231

инаименьший расход алмазов при электроалмазном шлифовании показала связка МС2. Разные связки влияют на производитель­ ность из-за их разного омического сопротивления, а следовательно,

ина эффективность анодного растворения. Вид связки влияет на расход алмазов, ибо по-разному удерживают зерна алмазов в кру­ ге. На основе экспериментальных данных установлено, что электро­ химическое растворение снимает более 75% припуска, а абразив ная обработка остальной. При электроабразивной обработке ис­ пользуют различные абразивные материалы. Алмазные круги обес­ печивают производительность более чем в три раза но сравнению с электрокорундовыми или из карбида кремния, при этом шерохова­ тость уменьшается в 3—5 раз и высота микронеровностей полу­

чается до 0,04 мкм. Зернистость алмазных кругов влияет на элек­

ухудшение физико-механических свойств поверхности из-за темпе­ ратурных деформаций. Чистку кругов можно производить за счет смены полярности круга и изделия, но это не обеспечивает требую­ щуюся производительность. На чистку поверхности круга бруска­ ми из КЗ или пемзы затрачивается значительно меньшее время. Ес­ ли требуется исправление формы круга, то производят его правку алмазным инструментом.

Электролитами служат составы из азотнокислых натрия (NaN03) и калия (KN03) в соединении с другими солями и водой, обладающие антикоррозийными свойствами, высокой электропро­ водностью, способными растворять вещества, образующиеся в ре­ зультате электрохимических реакций, быть безопасными в работе. Часто используются такие:

а) 5% NaN03, 0,3% NaN02 — остальное вода;

б) 15% NaN03, 0,5% NaN02, 2,0% KNaC4H40 6 — остальное вода;

4 л/мин. Электролит должен равномерно попадать по всей ширине круга, во избежание появления искрения между кругом и деталью. При электрохимической обработке напряжение тока — 4—12 в, ско­ рость круга 25—30 м/сек. Удельное давление круга на деталь в пре­ делах 4—10 кгс/см2. Продольная подача — 4—6 м/мин. В настоя­ щее время отечественные станкозаводы серийно выпускают станки для электроалмазной обработки (модель 3623, 2ПЭ1ІІ, 3672, ЗЭ667, ЗЭ730, ЗЭ731 и др.). На рис. 150 приведен электроалмазный плоскошлифовальный станок модели 2ПЭШ-М.

Шлифование производится торцем алмазного круга, закреплен­ ного в головке с вертикальным шпинделем. Электролит подается че­ рез центральное отверстие шпинделя. Внутри круга установлен раз­ брызгиватель для лучшей подачи электролита в зону обработки.

232