книги из ГПНТБ / Мовчин, В. Н. Технология производства измерительных инструментов и приборов учебник

основных частей: оправки 1 с ведущим кругом и стойки 2 с укрепленными в ней сменными поддерживающими но­ жами 3. Шлифование производят следующим образом: оправку 1 с закрепленным на ней ведущим кругом уста­ навливают плотно, без заметного зазора в центры станка, последние должны быть выверены так, чтобы они нахо-

Рис. 67. Схема приспособления для бесцентрового шли­ фования на круглошлифовальном станке

дились в одной вертикальной плоскости. Ведущий круг вращается хомутиком, установленным на оправке и сое­ диненным поводком со шпинделем станка. Установку ведущего круга на угол, необходимый для обеспечения продольной подачи, осуществляют введением прокладки 4 под заднюю бабку станка.

Для чистового шлифования угол наклона оси веду­ щего круга принимается в пределах от 0°45' до 1°30'. Толщина прокладки Н при принятой длине оправки в 200 мм в зависимости от принятого угла наклона оси ведущего круга колеблется в пределах 2,5—5 мм и точно может быть определена из соотношения

Н = 200 sin а.

Ведущий круг для ответственных работ изготовляют из чугуна и тщательно прошлифовывают. Вогнутая форма

150

(гиперболоид) рабочей части круга образуется при шли­ фовании его в центрах станках, установленный на необ­ ходимый угол а.

Опорный нож в стойке 2 устанавливают па 2—3 мм ниже линии центров шлифовального и ведущего кругов, причем направляющая часть ножа должна быть парал­ лельна оси шлифовального круга, а в некоторых случаях для лучшего захватывания детали шлифовальным кру­ гом нож устанавливают с наклоном до 1° в сторону к зад­ нему центру шлифовального станка.

В ед ш а я лен т а

ских деталей с помощью абразивных лент применяют в ос­ новном для повышения класса чистоты поверхности де­ талей, без обеспечения высоких требований к геометриче­ ской форме и точности размеров.

Шлифование производят абразивными лентами на тка­ невой или бумажной основе (ГОСТ 12439—66) или приме­ няют бесконечные хлопчатобумажные и прорезиненные ремни, на которые с помощью клея нанесены абразив­ ные порошки. Зернистость абразивных порошков прини­ мают в зависимости от величины припуска и требуемого класса чистоты поверхности.

На рис. 68 показаны различные схемы применения бесконечных лент при бесцентровом шлифовании. На рис. 68, а показана схема шлифования детали, приводи­ мой во вращение абразивной лентой. На схеме, показан­

рис. 68, в показана схема, по которой вращение детали и шлифование осуществляются абразивными лентами.

151

П л о с к о е ш л и ф о в а н и е . Шлифование пло­ скостей применяют как для черновой, так и для чисто­ вой обработки и производят на плоскошлифовальных станках различного типа.

По принципу работы все плоскошлифовальные станки делят на две группы: плоскошлифовальные станки, ра­ ботающие торцом круга, и плоскошлифовальные станки, работающие периферией круга.

Рис. 69. Схемы шлифования торцом круга на станках:

а — с п р я м о у г о л ь н ы м сто л о м : б — с к р у г л ы м с толом

Плоскошлифовальные станки, работающие торцом круга, изготовляют с одним или двумя вертикальными шпинделями, на которых устанавливают головки с абра­ зивными сегментами или кольцевые шлифовальные круги. Станки с одним вертикальным шпинделем мргут быть с прямоугольным столом (рис. 69, а), совершающим при шлифовании прямолинейное возвратно-поступательное движение со скоростью vcr, и с круглым столом (рис. 69, б), непрерывно вращающимся во время шлифования. Попе­ речная подача у всех типов станков, работающих торцом круга, отсутствует, так как диаметр круга или сегмент­ ной головки всегда больше ширины стола станка, а сле­ довательно, и ширины шлифуемых деталей. Вертикаль­ ная подача st производится перемещением шпинделя на глубину резания за каждый одинарный ход или двой­ ной ход стола станка, имеющего прямоугольную форму,

152

или за один оборот стола станка с круглым вращающимся столом.Таким образом, режим шлифования при работе торцом круга определяется глубиной резания и скоростью продольного перемещения или вращения стола.

Станки с двумя вертикальными шпинделями (рис. 70) предназначены для шлифования деталей небольших раз­ меров в крупносерийном производстве. Высокая произ­

шпинделем детали попадают в немагнитную зону и с по­ мощью упорной планки, установленной под углом, сбра­ сываются со стола. Далее детали проходят через демагнитизатор для их размагничивания и затем попадают на конвейер для промывки в эмульсии из 5%-ного раствора нитрита натрия.

Шлифование головками, оснащенными абразивными сегментами, применяют для черновых и получистовых работ. Такое шлифование обеспечивает 6—7-й класс чистоты поверхности и 4—7-й класс точности.

Большим преимуществом торцового шлифования аб­ разивными сегментами является прерывистое резание.

При прерывистом шлифовании происходит почти пол­ ное самозатачивание абразивных сегментов, хорошее ох­

153

лаждение деталей, что с применением крупнозернистых абразивных материалов обеспечивает высокую произ­ водительность.

Применение мощных станков для торцового шлифова­ ния позволяет во многих случаях отказываться от обра­ ботки плоскостей деталей лезвийным инструментом (фре­ зерование). Замена фрезерования или строгания плос­ костей шлифованием имеет ряд преимуществ, к основным из которых можно отнести:

1) возможность одновременной обработки большого количества деталей;

Рис. 71. Схема шлифования плоскостей перифе­ рией круга

2)более качественную обработку плоскостей с обеспе­ чением параллельности сторон;

3)применение электромагнитных плит, позволяющее резко сократить время на установку и закрепление де­ талей;

4)возможность уменьшения величины припуска, из­

вестно, что при обработке заготовок, имеющих твердую поверхностную корку (поковки, штамповки и т. д.), нор­ мальная работа фрез обеспечивается при величине при­ пуска, исключающего работу фрезы в зоне дефектного слоя, т. е. применяется так называемая обработка «под твердую корку». При шлифовании по твердой поверх­ ностной корке окалина, хотя и «засаливает» сегменты, но благодаря их хорошей самозатачиваемости • большого влияния на шлифование не оказывает. Поэтому величина припуска для плоских заготовок, подвергающихся шли­ фованию, может быть значительно меньшей, чем для заготовок, подвергающихся фрезерованию.

Для точной чистовой обработки, вместо шлифоваль­ ных сегментов применяют шлифовальные круги в виде

154

колец. Абразивные кольца укрепляют в металлических дисках заливкой их расплавленной серой.

Ш л и ф о в а н и е п е р и ф е р и е й к р у г а на плоскошлифовальных станках является наиболее распро­ страненным способом чистовой обработки плоскостей деталей, а также фасонного шлифования. При производ­ стве деталей измерительных приборов и инструментов применяют преимущественно плоскошлифовальные станки

сгоризонтальным расположением шпинделя и прямоуголь­ ным столом. По схеме, показанной на рис. 71, стол вместе

сдеталями движется возвратно-поступательно со ско­ ростью уст. Поперечную подачу sB осуществляют пере­

мещением шлифовального круга за каждый ход стола и принимают обычно в долях от высоты круга в пределах (0,2-i-0,7)Н (Н-высота круга). Вертикальную подачу st на глубину резания принимают за каждый одинарный или двойной ход стола.

Плоское шлифование периферией круга обеспечивает точность 2-го и грубее классов и шероховатость поверх­ ности до 10-го класса чистоты.

7. НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБ НА ДЕТАЛЯХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И ПРИБОРОВ

Основные термины и определения по ГОСТ 11708—66.

Резьба является поверхностью, образованной при винто­ вом движении плоского контура по цилиндрической по­ верхности.

В зависимости от формы поверхности, на которой об­ разована резьба, и направления винтового движения резьбу подразделяют на:

а) цилиндрическую и коническую; б) наружную и внутреннюю; в) с правым и левым вращением.

По числу заходов резьбу разделяют на однозаходную и многозаходную (рис. 72).

Основными параметрами резьбы, определение кото­ рых необходимо при изготовлении, являются: угол про­ филя а, высота профиля hx, длина резьбы и длина свин­ чивания, ход резьбы i, шаг резьбы s, угол подъема резьбы ф, наружный диаметр d, внутренний диаметр dx и средний диаметр резьбы d2 (рис. 72).

По своему назначению резьбы делятся на:

а) крепежные (цилиндрические и конические);

155

Рис. 72. Основные параметры однозаходной и миогозаходной резьб:

а — о д н о з а х о д н а я р е з ь б а ; б — м н о г о з а х о д н а я р е з ь б а

б )

156

б) для передачи осевых перемещений—винтовые.

К последним относятся трапецеидальная и упорная резьбы

(рис. 73).

Винтовая поверхность цилиндрической резьбы об­ разуется при двух относительных движениях обрабаты­ ваемого изделия и инструмента: вращательного вокруг оси изделия и поступательного параллельно оси из­ делия.

Угол профиля а определяется как угол между боко­ выми сторонами профиля. На свинчивание резьбы ока­ зывает большое влияние равенство углов Между боковыми сторонами профиля и перпендикуляром, опущенным из вершины угла на ось резьбы.

Для резьб с симметричным профилем углы наклона боковых сторон профиля равны половине угла профиля

Точность выполнения профиля, прямолинейности

сторон и углов ^а и ^ зависит от точности изготовления

инструмента и его установки на станке.

Высота профиля резьбы h 1 — расстояние между вер­ шиной и впадиной, измеряемое перпендикулярно оси, является как бы односторонним припуском при обра­ зовании резьбы. Величина рабочей высоты профиля резьбы h определяет длину соприкосновения сторон про­ филя наружной и внутренней резьб в направлении, пер­ пендикулярном к оси.

Длина свинчивания является длиной соприкоснове­ ния винтовых поверхностей наружной и внутренней резьб в осевом направлении, определяется конструктив­ ным расчетом сопрягаемых деталей. Длина резьбы учи­ тывает сбег резьбы и фаску, необходима для технологи­ ческих расчетов.

Шаг резьбы s — расстояние между одноименными бо­ ковыми сторонами профиля, измеренного в направлении, параллельном оси резьбы.

Ход резьбы t — расстояние между ближайшими одно­ именными боковыми сторонами профиля, принадлежа­ щими одной и той же винтовой поверхности в направле­ нии, параллельном оси резьбы. Ход резьбы есть величина

157

Точность выполнения хода резьбы в основном зави­ сит от точности настройки станка (за исключением наре­ зания резьбы метчиками и плашками). С этой целью для изготовления высокоточных резьб (ходовые винты, резь­ бовые калибры) применяют корректирующие устройства.

Наружный диаметр резьбы d (общий для винта и гайки) определяется как диаметр воображаемого цилиндра, опи­ санного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней резьбы.

Для наружных резьб наружный диаметр является расчетным размером заготовки.

Внутренний диаметр — диаметр воображаемого ци­ линдра, вписанного во впадины наружной резьбы или вершины внутренней резьбы. Для внутренних резьб (гаек) внутренний диаметр является расчетным размером отверстий под резьбы (размер сверл).

Средний диаметр d2 — диаметр воображаемого соос­ ного с резьбой цилиндра, образующая которого пересе­ кает профиль резьбы в точке, где ширина канабки равна половине номинального шага резьбы.

Средний диаметр является одним из самых ответствен­ ных элементов резьбы, характеризующих качество и прочность резьбовых соединений.

В зависимости от наличия зазора или натяга в сопря­ гаемых резьбовых соединениях по среднему диаметру резьба может быть: а) со скользящей посадкой; б) с за­ зорами; в) с натягами.

Угол подъема резьбы ср — угол, образованный каса­ тельной к винтовой линии в точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы (рис. 74). Угол подъема резьбы определяют по формуле

tg<p = тк-

Угол подъема резьбы необходим для установки режу­ щего инструмента (резцов, фрез и резьбошлифовальных кругов). Этот угол приобретает большое значение при из­ готовлении резьб с большим ходом, а особенно многозаходных.

Стандарты на резьбы общего назначения приведены

в табл. 8.

Допуски на изготовление резьб. В резьбовых соедине­ ниях цилиндрических резьб сопряжение осуществляется

158

по образующим профиля при различных посадках по сред­ нему диаметру d2 (рис. 75).

По ГОСТ 9253—59 для метрических резьб с крупным шагом установлены три класса точности 1,2 и 3-й. Допуски для среднего диаметра определяются как функции шага s:

ходимую компенсацию погрешности половины угла про­ филя 8-^- и шага 8s.

Суммарный допуск может быть подсчитан по формуле

Ь = 8d2+ 1,7326s + 0,36s6 \ .

Отдельно на шаг резьбы и угол профиля резьбы допуски не установлены.

Допуск для наружного диаметра установлен только как нижнее отклонение для болта (верхнее равно нулю).

Допуск для внутреннего диаметра гайки определяется как верхнее отклонение е.

Изготовление резьб. Для изготовления резьбы приме­ няют следующие методы: нарезание на токарно-винто­ резных станках, нарезание метчиками и плашками, фре­ зерование, накатывание, шлифование, доводку.

159