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

ную правку, сокращает непроизводительный расход шлифовального круга и алмаза; занимает время, значительно меньшее, чем даже при обычной, бесступенчатой правке.

§ 4. ШЛИФОВАНИЕ ПЕРИФЕРИЕЙ КРУГА

При шлифовании периферией круг, вращаясь с большой скоро­ стью вокруг своей оси, осуществляет резание цилиндрической по­

верхностью.

Существует три способа плоского шлифования периферией кру­ га: без поперечной подачи (рис. 20,а), с большой подачей на глуби­ ну и малой поперечной подачей (рис. 20, б), с малой подачей на глу­ бину и большой поперечной подачей, доходящей до 3Д ширины круга (рис. 20, в).

І -г-

Рис. 20. Способы шлифования периферией круга:

а — без поперечной подачи, б — с большой подачей на глубину и малой поперечной подачей, в — с большой поперечной подачей и малой пода­ чей на глубину

Ш л и ф о в а н и е без п о п е р е ч н о й п о д а ч и применяют для обработки различных планок, ширина которых меньше шири­ ны круга, и особенно в тех случаях, когда шлифуемая плоскость ограничена с обоих боков буртиками, не позволяющими произво­ дить поперечную подачу. Этот способ малопроизводителен, так как круг изнашивается неравномерно и требует частой и относительно длительной правки. Этим способом трудно обработать поверхность достаточно точно.

П ри ш л и ф о в а н и и с б о л ь ш о й п о д а ч е й на г л у ­

грузку, в результате чего эти зерна быстрее выкрашиваются, и круг изнашивается на конус.

Наибольшее распространение получил третий способ шлифова­

40

фования является единственно возможным, например при обработ­ ке тонких закаленных деталей. Для увеличения производительно­ сти ширину круга выбирают до 100—150 мм и соответственно по­ дачу на один ход стола — 70—100 мм.

Дуга контакта при плоском периферийном шлифовании значи­ тельно меньше, чем при торцевом. Обработка требует сравнительно небольших усилий резания, что особенно важно при прецизионном шлифовании деталей недостаточной жесткости, и сопровождается незначительным выделением тепла, что позволяет шлифовать зака­ ленные детали, не опасаясь их отпуска, и обрабатывать тонкие де­ тали с меньшей вероятностью прижога.

При периферийном шлифовании на станках с прямолинейно движущимся столом следы обработки имеют форму прямых парал­ лельных линий, а на станках с вращающимся столом — спиралей с малым шагом.

§ 5. ШЛИФОВАНИЕ ТОРЦЕМ КРУГА

При обработке плоскостей торцем круга скорость вращения зе­ рен колеблется от максимума у периферии круга до нуля в его

6)

Рис. 21. Шлифование торцем круга:

а — ось круга расположена перпендикулярно обрабатываемой поаерхности, б —с наклоном оси шпинделя круга, в — сегментная го­ ловка

41

центре, поэтому при шлифовании торцем применяют кольцевые, ча­ шечные, тарельчатые и сегментные круги.

Если ось круга перпендикулярна плоскости стола станка (см, рис. 21, а), деталь шлифуется одновременно почти всеми зернами, которые расположены на его торце. В этом случае возникают зна­ чительные усилия резания, возрастает концентрация выделяющего­ ся тепла и может появиться прижог. При работе по этой схеме на детали образуется характерный сетчатый рисунок. Чтобы этого не произошло, необходимо ось шпинделя отклонять от вертикали на угол 2—3°. Угол наклона шпинделя должен быть минимальным: с увеличением угла наклона шпинделя шлифуемая поверхность приобретает вогнутость. Обычно шпиндель наклоняют так, чтобы на шлифуемой поверхности образовались штрихи (рис. 21, б).

Для уменьшения длины дуги контакта круга с обрабатываемой деталью шлифуют сегментными кругами (рис. 21, в). Сегментные круги представляют собой головки, в которых при помощи патро­ нов (см. рис. 9) закреплены абразивные сегменты (бруски). При шлифовании сегментными кругами улучшается подвод охлаждаю­ щей жидкости в зону резания и отвод отходов шлифования. •

Торцевое шлифование является очень производительным, так как ширину поверхности обрабатываемой детали можно полностью' перекрыть кругом.

§ 6. ШЛИФОВАНИЕ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ. КОНТРОЛЪ ДЕТАЛЕЙ

Самым простым видом плоского шлифования является обра­ ботка прямолинейных поверхностей, образующих при своем пересе­ чении различные углы.

При шлифовании прямолинейных поверхностей сначала шли­ фуют базовые опорные плоскости, которыми детали затем уста­ навливают на магнитной плите станка или закрепляют в приспо­ соблении. От этих поверхностей производят основные замеры.

Рис. 22. Типовые детали, обрабатываемые на плоскошлифовальных станках:

а — прямоугольная, б — угольник, в — с открытым пазом, г — с уступом, д — с не­ симметричными углами, е — с углом и пазом, ж— с трапецеидальными впадинам»

42

Прямоугольную деталь (рис. 22, а) шлифуют в такой последова­ тельности. Деталь устанавливают на магнитную плиту станка са­ мой широкой стороной А в продольном направлении. Столу сооб­ щают возвратно-поступательное движение. Затем включают шли­ фовальный круг и постепенно подводят его к обрабатываемой по­ верхности (до появления искр). Не изменяя скорости движения сто­ ла, вручную или автоматически через всю поверхность шлифуемой детали осуществляют поперечную подачу. После этого стол вруч­ ную возвращают в исходное положение. Установив соответствую­ щую глубину резания для первого прохода, включают автоматиче­ скую поперечную подачу.

После окончательной обработки первой плоскости до заданной шероховатости деталь поворачивают и шлифуют вторую параллель­ ную плоскость на размер В. Затем шлифуют длинную плоскость, расположенную перпендикулярно двум первоначально обработан­ ным плоскостям. Для этого деталь зажимают в лекальных тисках и шлифуют третью плоскость так же, как и первую. Если лекаль­ ные тиски не обеспечивают требуемой перпендикулярности, деталь прижимают шлифованной поверхностью к плоскости угольника и закрепляют параллельными струбцинами. Для шлифования чет­ вертой плоскости деталь устанавливают на магнитную плиту тре­ тьей плоскостью.

Торцевые плоскости шлифуют в таком же порядке, как и боко­ вые, с той лишь разницей, что перпендикулярность установки конт­ ролируют по двум смежным обработанным плоскостям.

Угольник (рис. 22, б) шлифуют в такой последовательности. Сначала на магнитной плите шлифуют на размер параллельные плоскости 2 и 6. После этого деталь устанавливают, как и в первом случае, в лекальных тисках или крепят струбцинами к угольнику и шлифуют плоскость 1. Затем деталь устанавливают на магнитную плиту плоскостью 1 и прижимают плоскостью 6 к установочному угольнику.

Периферией круга при вертикальной подаче шлифуют плос­ кость 3 до размера А и торцем при горизонтальной подаче стола шлифуют плоскость 4 до размера В. Последней шлифуют плос­ кость 5.

Наружные плоскости открытого паза (рис. 22, в) шлифуют так же, как и в первых двух случаях. Для шлифования паза деталь ус­ танавливают плоскостью 2 на магнитную плиту и прижимают плос­ костью 1 к установочному угольнику.

Боковые плоскости паза шлифуют торцами круга, а дно — пе­ риферией. Однако этот способ не обеспечивает высокий класс ше­ роховатости, а часто и требуемой точности. Это происходит потому, что лимб поперечной подачи стола на плоскошлифовальном станке не имеет точных делений (обычно цена деления 0,05—0,1 мм).

В некоторых случаях используют измерительный штифт инди­ катора, который приставляют к боковой части станка и наблюда­ ют за его стрелкой, таким образом делают более точный отсчет.

43

Если при шлифовании паза шлифовальный круг имеет осевой люфт в шпинделе, то при входе в паз и выходе из него круг сме­ щается в осевом направлении и не обеспечивает одинакового раз­ мера по всей длине паза. Поэтому прямые пазы, которые должны иметь высокую точность и шероховатость V8—Ѵ9, шлифуют

на две магнитные призмы одинаковой высоты так, чтобы уступы находились между ними, и шлифуют «как чисто» плоскость 2. Пос­ ле этого деталь прижимают плоскостью 2 к угольнику, закрепляют струбцинами и шлифуют плоскость 3. Затем деталь устанавливают плоскостью 3 на магнитную плиту и шлифуют «как чисто» плос­ кость 1.

После обработки наружных базовых плоскостей деталь устанав­ ливают плоскостью 2 на магнитную плиту, прижимают к направ­ ляющему угольнику и шлифуют торцем круга боковые стороны ус­ тупа до размера т, периферией — прилегающие к нему поверхно­ сти 4 и 6 до размера Н, выдерживая симметричность расположения оси уступа к боковым сторонам в пределах половины припуска на окончательное шлифование плоскостей 1 и 3. Затем плоскости 1 и 3 шлифуют до нужного размера симметрично оси выступа и оконча­ тельно шлифуют плоскость 5.

Плоскости, наклоненные под различными углами, шлифуют ча­ ще всего периферией цилиндрического круга. Для этого деталь ус­ танавливают на синусной линейке и магнитной плите, поворачива­ ют синусную линейку при помощи блока концевых плиток на задан­ ный угол а и шлифуют с продольной и поперечной подачами.

При большой ширине наклонной поверхности синусную линейку устанавливают вдоль магнитной плиты. Если же ширина наклон-

44

У деталей с тремя трапецеидальными впадинами, расположен­ ными под углом 90° (см. рис. 22, ж), сначала шлифуют все четыре стороны до размеров, указанных на чертеже, а затем профиль впа­ дин. Впадины можно шлифовать двумя способами: раздельно каж­ дую по плоскостям образующим профиль, или сразу всю впадину профилированным кругом.

При раздельном шлифовании элементов профиля деталь уста­ навливают на синусную магнитную плиту, которую поворачивают на угол 45°, и поочередно шлифуют наклонные параллельные сто­ роны, затем деталь поворачивают и шлифуют противоположные стороны впадин. После этого шлифуют горизонтальные участки впадин. Если ось средней впадины совпадает с осью симметрии де­ тали, а обе боковые впадины равно удалены от ее краев, то для упрощения измерения обработку профиля на синусной магнитной плите ведут следующим образом. Вначале шлифуют то одну, то другую боковые стороны центральной впадины, далее также обра­ батывают боковые впадины, а затем на магнитной плите шлифуют средние прямые участки впадин.

§ 7. ШЛИФОВАНИЕ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КРУПНЫХ

КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ. КОНТРОЛЬ ДЕТАЛЕЙ

Плоские поверхности имеют станины, корпусные и другие дета­ ли металлорежущих станков и машин. Большинство этих деталей сложной конфигурации. Для успешного шлифования таких деталей

Рис. 24. Регулировка положения станины станка при плоском шлифовании:

а — при помощи башмаков, б — клиньями, в — болтами-дом­ кратами: I — подошва станины, 2 — башмак, 3 — клин, 4 — болт-домкрат, 5 — накладка

46

необходимо правильно определить последовательность их обработ­ ки, установки и выверки. Обработка таких деталей затрудняется из-за недостаточной жесткости их и деформации под действием усилий резания, зажима, а также вызываемых нагревом при обра­ ботке. Припуск, снимаемый при шлифовании, составляет десятые доли миллиметра, поэтому установка корпусных деталей и станин является одной из самых ответственных операций.

основание. Очень удобно устанавливать станины на болты-домкра­ ты (рис. 24, в). Для этого в отверстиях под болты нарезают резьбу. Вывинчивая или завинчивая болты-домкраты, станину поднимают или опускают.

Детали, имеющие значительную длину, а иногда и ширину (столы фрезерных, строгальных и шлифовальных станков), уста­ навливают при помощи универсальных стоек с винтовым или кли­ новым регулированием как в вертикальной, так и в горизонталь­ ной плоскостях.

Стол 1 станка (рис. 25) устанавливают не на опоры, а на сплош­ ные базовые плоскости в виде подкладных плит 2.

Столы длиной 2 м при достаточной жесткости устанавливают на четыре опорные точки; при установке столов длиной свыше 2 м чис­ ло опорных точек увеличивается до шести.

Правильность установки станин (рис. 25, б) выверяют индикато­ ром, зажатым в одном из суппортов. Сначала выверку производят в вертикальной плоскости, для чего стол перемещают относительно индикатора плоской направляющей 7. После того как выверят верти­ кальную плоскость с точностью до 0,02—0,03 мм, бабку 1 с индика­ тором перемещают таким образом, чтобы измерительный штифт последнего упирался в одну из наклонных плоскостей Ѵ-образных направляющих 8. Перемещая стол вдоль Ѵ-образной направляю­ щей, выверяют установку станины в горизонтальной плоскости. Что­ бы при этом не нарушить положение детали в вертикальной плос­ кости, станину оставляют неподвижной, а перемещают стойку 2 по плите 3 при помощи винтов 4.

Если необходимо выверить деталь по второй вертикальной плос­ кости, перпендикулярной направлению движения каретки, то на плоскую и Ѵ-образную направляющие ставят мостик 5 и, переме­ щая бабку с индикатором по направляющим траверсы 6, определя­ ют, насколько направляющие станины непараллельны направле­ нию движения шлифовальных бабок по траверсе. После выверки рабочие поверхности станин, столов и т. п. шлифуют для получения необходимой точности (ГОСТ 13135—67).

Широкие направляющие плоскости обрабатывают разными спо­ собами. Обдирочное шлифование целесообразно производить сег­ ментным кругом Э980-50СМ1-СМ2 на бакелитовой связке. Шлифо­ вальную головку слегка наклоняют, чтобы крут резал одной сторо­ ной. При наклоне шлифовальной головки абразивный круг сопри­ касается с обрабатываемой деталью не всей торцевой поверхно­

47

стью, поэтому он медленнее тупится, а деталь меньше нагревается, что очень важно, так как при обдирке снимается основной припуск и возможна деформация детали.

Для предварительной операции предпочтительно применять круги формы ЧК и ЧЦ из электрокорунда белого (Э8) зернисто­ стью 50. Круги из Э8 невысокой твердости работают с самозатачи­ ванием, что облегчает резание и уменьшает теплообразование. Для

•обдирочного шлифования чугунных незакаленных направляющих применяют скорость детали 10—12 м/мин и глубину резания Ю,05 мм. Чугунные закаленные направляющие шлифуют при черно­ вых проходах с глубиной резания 0,02—0,03 мм.

1

которой получают нужную шероховатость поверхности, ликвидиру­ ют вогнутость, возникшую от наклона шлифовального шпинделя при черновой обработке, и обеспечиваются размеры и геометрическая форма детали, предусмотренные чертежом и техническими условия­ ми. Так как на чистовое шлифование оставляют очень маленький

4.8

припуск (0,04—0,06 мм), во избежание погрешностей оно выпол­ няется с одной установки детали. Между черновой и чистовой об­ работками при работе с большими глубинами резания необходим разрыв во времени до полного остывания детали.

Чистовое шлифование чугунных незакаленных направляющих

затем обрабатывают другую сторону призмы 2, а когда плоская направляющая 3 остынет, ее снова шлифуют окончательно. Более рациональный способ — одновременная обработка обеих направ­ ляющих двумя кругами (рис. 26, б), один из которых имеет боль­ ший диаметр. Двумя кругами шлифуют призму тогда, когда плос­ кая направляющая нагрета и ее необходимо охладить. При такой технологии легче получить требуемую точность и сократить время ■обработки.

Одновременно двумя кругами обрабатывают и направляющую а виде двух призм. Каждую из них шлифуют по граням I и 2, а

Рис. 26. Шлифование деталей с плоскими и призматически­ ми направляющими