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

измерения профиля большого радиуса кривизны. Изделие устанав­ ливается на калиброванные валики, как указано на рисунке. Вали­ ки удерживаются на плите с помощью соответствующих упоров. Расстояние L между валиками определяется путем измерений по наружным или внутренним образующим цилиндров.

Для выпуклых профилей (рис. 40, а)

Для вогнутых профилей (рис. 40, б)

где г — радиус калиброванного валика; к и h' — размеры блока концевых мер.

Для ускорения установки деталей с дуговыми контурами и ка­ либрованных валиков может быть применено приспособление, ука­ занное на рис. 40, е.

В плите 1 приспособления высверлен ряд отверстий 2, в кото­ рые могут вставляться гладкие пробки 3.

Две такие пробки заменяют калиброванные валики, упоминав-

.шиеся ранее. Деталь 4 закрепляется зажимом 5 таким образом, что­ бы проверяемая дуга касалась вставленных пробок 3.

С другой стороны пробок прикладывается линейка 6, рас­ стояние от которой до контролируемого контура проверяется кон­ цевой мерой.

Проверяемая деталь 4 может перемещаться относительно про­ бок. Таким образом можно обеспечить проверку разных точек про­ филя.

§ 10. ШЛИФОВАНИЕ ПРОФИЛЬНЫХ (ФАСОННЫХ) ДЕТАЛЕЙ В СМЕННЫХ

ПРИЖИМНЫХ ПЛАНКАХ. КОНТРОЛЬ ДЕТАЛЕЙ

Шлифование сложных профилей пуансонов штампов, инстру­ ментов и фасонных деталей является весьма трудоемкой опера­ цией, обычно выполняемой на малопроизводительных оптикошли­ фовальных и копировальных станках, а при отсутствии их — вруч­ ную. В современных условиях потребность в фасонных измеритель­ ных инструментах и шаблонах, заменяющих ряд универсальных измерительных устройств, все возрастает. Малопроизводительные и тем более ручные методы обработки необходимо механизировать.

Высокую точность обработки и производительность 'дает шли­ фование фасонных деталей в сменных прижимных планках на плос­ кошлифовальных станках.

Высокая производительность труда объясняется тем, что за один проход можно снять слой металла толщиной 0,1—0,12 мм. При этом способе обработки (рис. 41) криволинейные участки профиля детали 6, зажатой между двумя планками 5, имеющими центро­ вые отверстия, шлифуют в центрах приспособления, установленного на магнитной плите плоскошлифовального станка. Ось центровых

60

1

Рис. 41. Шлифование детали, закрепленной в сменных прижимных планках

отверстий прижимных планок должна совпадать с центром дуги обрабатываемого криволинейного участка профиля.

Приспособление состоит из плиты 1, на которой установлены передняя бабка 10 и задняя бабка 2. Бабки перемещаются вдоль плиты и закрепляются в требуемом положении рукояткой 9, сидя­ щей на оси 8 эксцентрика. Для возможности шлифования поверх­ ностей малых деталей и криволинейных поверхностей небольших радиусов верхняя часть зажимных центров 4 и 7 срезана таким об­ разом, чтобы расстояние от оси центров до плоскости среза было наименьшим. Центры в бабках зажимаются поворотом рукояток 13. Центр задней бабки винтом 3 перемещается в осевом направлении. Ось центров приспособления при любом положении бабок должна быть параллельна опорной плоскости плиты 1.

Шлифуемая деталь 6 скобой И скреплена со сменными при­ жимными планками 5, между свободными концами которых прокла­ дывают блок концевых мер 12, высота которого равна толщине об­ рабатываемой детали.

Шлифование фасонных деталей производят обычно дисковым шлифовальным кругом, правка которого весьма проста, а износ незначителен. При обработке изделия профилированным кругом

62

расход абразива на правку значительно больше. Кроме того, обработка профиля детали периферией круга проста и не требует применения дорогих и сложных приспособлений. Контролируют шлифуемые участки профиля, не снимая деталь со станка.

Для этого пользуются блоком концевых мер и стойкой с инди­ катором.

Сменные прижимные планки представляют собой универсаль­ ные приспособления, значительно облегчающие шлифование кри­ волинейных профилей, состоящих из дуг окружностей и из пря­ мых линий. На рис. 42 показаны наиболее часто применяемые сменные прижимные планки.

Шлифуемую деталь 3 в сменных прижимных планках зажимают на плите. Прижимную планку 4 (рис. 43), расстояния оси центрово­

—13,5—26 = 6,8 мм, положенный на разметочную плиту 1. Между дру­ гой ее стороной и угольником 6 прокладывают блок 5, составляю­ щий размер 13,5—8= 5,5 мм. Шлифуемую профильную деталь при­ жимают сторонами К и Л к разметочной плите / и угольнику 6.

Рис. 43. Схема установки фасонной детали в сменных при­ жимных планках

Обе сменные прижимные планки устанавливают на одинаковые по размеру блоки концевых мер, так как при изготовлении каждой пары планок расстояния от их наружных боковых плоскостей до оси центрового отверстия выдерживают одинаковыми с большой точностью. Расположенные таким образом прижимные планки и об­ рабатываемую деталь закрепляют хомутиком 2, устанавливаемым так, чтобы он не мешал при шлифовании соответствующего участка

профиля детали.

Сменные прижимные планки выбирают по размерам детали к радиусу шлифуемого криволинейного участка профиля. Для обес­ печения надежного закрепления больших деталей применяют при­ жимные планки больших габаритных размеров.

Точность шлифования фасонных деталей указанным способом зависит прежде всего от качества и точности изготовления смен­ ных прижимных планок.

63

Контроль рас с т о я н и я (2 0 мм) от оси центрового от­ верстия до боковой плоскости, упирающейся в блок концевых мер при установке сменной

5прижимной планки на плите, производят по схеме, показан­ ной на рис. 44. Планку 2 уста­ навливают на разметочную плиту 5 так, чтобы она упира­

где D — диаметр цилиндрической части калибра, изготовленного с большой точностью.

Если стрелка микронного индикатора 3 при установке его мери­ тельного стержня в любой точке образующей цилиндра калибра не будет отклоняться от нуля, это значит, что расстояние от оси цент­ рового отверстия до соответствующей боковой плоскости сменной прижимной планки выдержано.

о-)

Рис. 45. Шлифование шаблона со сложным сопряженным про­ филем:

a — шаблон, 6 — схема установки шаблона относительно сменных при­ жимных планок, в — шлифование криволинейной поверхности, г — конт­ роль величины радиуса шаблона с помощью регулируемого установа;

64

Шлифование сложного сопряженного профиля шаблона, пока­ занного на рис. 45, а, начинают с обработки криволинейного уча­ стка, имеющего большой радиус. Установку прижимных планок относительно шаблона производят по концевым мерам длины (рис. 45, б). Между стороной А планки и угольником проклады­ вают блок концевых мер, составляющий размер 54,55— 8 = 46,55 мм, а между стороной Б прижимной планки и плитой — блок, состав­ ляющий размер 51,74—26 = 25,74 мм. После такой установки центр дуги радиусом 58,8 мм совместится с осью центров сменных при­ жимных планок. В этом положении шаблон с двумя прижимными планками закрепляют хомутиком и устанавливают между центра­ ми приспособления, расположенного на столе плоскошлифовально­ го станка. Затем криволинейную поверхность радиусом 58,8 мм шлифуют на выход. Центр дуги радиусом 27 мм совмещают с осью

чего шаблон с помощью синусной линейки поворачивают на угол

расположенную на высоте оси центров приспособления, укладыва­ ют блок концевых мер, по высоте равный величине радиуса прове­ ряемой криволинейной поверхности. Мерительный стержень инди­ катора, закрепленного в универсальной стойке, устанавливают на блок, после чего для сравнения размера переносят на обрабаты­ ваемую поверхность. Шлифование поверхности заканчивают, когда стрелка индикатора после переноса на обрабатываемую поверх­ ность остается на нуле или отклоняется на величину, меньшую до­ пуска на радиус.

Применение регулируемого установа в значительной степени сокращает время на подбор блоков концевых мер длины. При конт­ роле вогнутых криволинейных поверхностей блоки концевых мер укладывают на движок, который может перемещаться по Т-образ­ ному пазу корпуса установа и в нужном положении закрепляться. Плоскость Е движка устанавливают ниже оси центров на опреде­ ленном и точном расстоянии от основания приспособления. Плоско­ сти К и Е регулируемого установа должны быть строго параллель­ ны и доведены до зеркального блеска.

Фасонную деталь прибора, показанную на рис. 46, а, обраба-

тывают с помощью сменных прижимных планок следующим обра­ зом. Стороны Л и £ заготовки детали окончательно шлифуют на плоскошлифовальном станке до размера 8 _о.і, после чего деталь об­ рабатывают до размеров 76 и 105 мм.

Для шлифования криволинейных участков профиля радиусом 107 мм, центр которого находится за пределами контура детали, нужно пользоваться прижимными планками, показанными на рис. 46,6. Установка планок для совмещения оси их центровых от­ верстий с центрами дуг радиуса 107 мм показана на рис. 46, б, в. Между выступающими за пределы детали концами сменных при­

вают на площадку регулируемого установа, расположенную на вы-

соте оси центров. Шлифование этих участков производят из исход­ ного положения на выход. Установка сменных прижимных планок относительно детали для шлифования участка профиля радиусом 27,5 мм, сопряженного с двумя криволинейными участками радиу­ сом 107 мм, показана на рис. 46, г.

При работе необходимо следить, чтобы шлифовальный круг не врезался в прошлифованные участки профиля радиусом 107 мм, для чего при повороте следует учесть угол сопряжения, равный 116°, и рабочая часть круга должна быть закруглена.

Установка прижимных планок для шлифования участков ра­ диусом 28 мм показана на рис. 46, д н е . Контроль этого участка профиля производят по блоку концевых мер высотой 28 мм.

Правильность положения сменных прижимных планок относи­ тельно шлифуемой детали можно проверить еще до начала обра­ ботки. Для этого на контролируемую криволинейную поверхность устанавливают мерительный стержень индикатора и деталь пово­ рачивают в центрах приспособления. При правильной установке стрелка индикатора не должна отклоняться.

Преимущества шлифования фасонных деталей в сменных при­ жимных планках особенно наглядны при рассмотрении примера шлифования шаблона для контроля внутреннего профиля рабочей лопатки газовой турбины (рис. 47).

і

со

[> <3

й 6

и

Рис. 47. Шаблон для контроля внутреннего профиля рабо­ чей лопатки газовой турбины

Сложный профиль этого шаблона состоит из четырех сопряжен­ ных дуг разных радиусов и должен быть выдержан с точностью

± 0 ,0 2 мм. После фрезерования профиля шаблона по разметке и

после термической обработки шлифуют плоскости А и Б; затем шлифуют до размера 127,076±0,01 мм боковые стороны В и Г.

Для шлифования криволинейных участков профиля шаблона

срадиусами 350 и 125 мм, центры которых расположены за пре­ делами контура шаблона, следует применять удлиненные сменные прижимные планки. Для совмещения центра дуги радиусом 350 мм.

сосью центров прижимных планок при установке п'ланок нужно по­ местить блоки концевых мер длины, высота которых между плитой

планки.

Этот участок профиля шлифуют на выход.

Установку прижимных планок и шаблона для обработки дуго­ вого участка" радиусом 125 мм производят с помощью блоков кон­ цевых мер длины следующей высоты: между плитой и прижимной

плавного сопряжения с поверхностями радиусом 125 и 80 мм. Совпадение оси центров сменных прижимных планок с центром

дуги радиуса 45 мм достигается установкой планок по блокам кон­ цевых мер длины высотой 210— (45+100) =65 мм и 75,263—15= = 60,263 мм.

Профилированным шлифовальным кругом в прижимных план­ ках можно сразу прошлифовать весь профиль трудного для изго­ товления шаблона, показанного на рис. 45, а, также профиль дета­ ли, приведенной на рис. 46, в два приема. Недостатками этого спо­ соба обработки профильных деталей является следующее. Профи­ лирование таких кругов доступно лишь высококвалифицированным шлифовщикам, имеющим большой опыт. Кроме того, при профили­ ровании шлифовальных кругов расходуется много абразивных ма­ териалов. При шлифовании полным профилем быстро срабатывают­ ся участки круга, которыми обрабатывают вертикальные участки профиля изделия.

Приведенные детали могут быть также обработаны путем по­ следовательного шлифования фасонными кругами отдельных участ­ ков профиля. В этом случае профиль детали, показанный на рис. 45, обрабатывают тремя разными кругами, каждый из которых профи­ лирован на определенный радиус (например, 27 мм). Такой спо­ соб обработки требует точной установки круга относительно детали для получения на ней правильного сопряженного профиля. При этом необходимо три раза менять круги и точно их профилировать. Расход абразивного материала при этом способе профильного шли-

68

фования также весьма значителен. Следовательно, обработка по­ добных деталей в сменных прижимных планках также предпочти­ тельнее.

На практике часто приходится обрабатывать детали, у которых центр дуги, соответствующей части профиля, лежит за пределами контура детали, расположен в отверстиях или вырезах. Обычно для обработки таких деталей создают фальшивые центры, для чего на торце детали напаивают пластины, в которых на координатно-рас­ точном станке намечают центровые отверстия. Обрабатывают же такие детали в сменных прижимных планках, что ускоряет процесс их изготовления и значительно снижает стоимость.

Способом обработки деталей в фальшивых центрах целесооб­ разно шлифовать участки профиля, у которых центры соседних дуг расположены на расстоянии, превышающем диаметр центрового от­ верстия. В сменных прижимных планках закрепляют детали, у ко­ торых центры двух дуг находятся на расстоянии в несколько сотых миллиметра.

На центровом приспособлении при помощи сменных прижимных планок можно шлифовать и конусные поверхности, например ко­ нусные фасонные калибры. Для этого центровое приспособление устанавливают под нужным углом при помощи клина.

Обработка сложных сопряженных профилей значительно облег­ чается, если на рабочих чертежах проставлены величины углов, оп­ ределяющих точки сопряжения кривых профиля.

Контроль фасонных деталей — сложная и ответственная часть работы шлифовщика, ибо требования к фасонным деталям очень ве­ лики. Точность фасонных деталей часто находится в пределах 2-го и 1-го класса точности.

Измерение размеров фасонных деталей производится универ­ сальным и специальным измерительным инструментом.

Универсальными инструментами пользуются при малом коли­ честве изготавливаемых деталей. Причем измерение прямолиней­ ных и криволинейных поверхностей осуществляется так же, как бы­ ло указано выше.

При большом количестве изготавливаемых деталей контроль производится специальными измерительными инструментами и уст­ ройствами (шаблоны, многомерные контрольные приборы, инстру­ ментальные микроскопы, проекторы и др.). На рис. 48, а показан контроль фасонной детали 2 по контршаблону 1, при помощи пре­ дельного калибра пробки 3. Деталь так устанавливается на шабло­ не, что между контуром детали и шаблона должен быть постоян­ ный зазор (например, 3 мм). Номинальный размер зазора являет­ ся номиналом проходной стороны пробки. Сумма номинального за­ зора и допуска, проверяемого профиля на данном участке, являет­ ся номиналом непроходной стороны пробки.

На рис. 48, б показано определение размеров детали сравнени­ ем с размерами шаблона.

Шаблон 1 и проверяемая деталь 2 закрепляются в колодке 3, установленной на проверочной плите 4. Проверяемая деталь.за­

69