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

ков позволяет последовательно производить шлифование прямолинейных участков профиля, расположенных под углом 90°, и наклонных участков под углом, равным углу призмы.

Прямолинейные участки профиля калибров, располо­ женные под различными углами наклона, шлифуют с по­ мощью различных синусных приспособлений. Наиболее удобной для шлифовальных работ является шарнирная синусная линейка, показанная на рис. 189.

Рис. 189. Шарнирная синусная линейка

Линейка состоит из основания, верхней плиты и роли­ ков. Основным преимуществом такой линейки является то, что после установки на требуемый угол основание и верх­ няя плита соединяются планками, расположенными с двух сторон, и представляют собой цельную конструкцию. Та­ кая конструкция обеспечивает надежное закрепление на электромагнитной плите, и, кроме того, при снятии ли­ нейки сохраняются установленные углы. Для шлифова­ ния наклонных плоскостей на деталях цилиндрической формы применяют синусные линейки с центрами (рис. 190).

Наладка синусных линеек любой конструкции заклю­ чается в расчете блока концевых мер для установки на требуемый угол. Так как расстояние с между осями роли­ ков выполняют с высокой точностью (2 мкм), то его счи­ тают величиной постоянной, и размер блока концевых мер определяют по формуле Н = с sin а.

Для шлифования наклонных участков деталей, рас­ положенных в разных плоскостях, применяют универ­

340

сальную синусную линейку (рис. 191), с помощью которой, последовательно устанавливая плиты, шлифуют детали типа пирамид и др.

Рис. 190. Синусная линейка с центрами

Так как погрешность установки синусных линеек воз­ растает с увеличением угла а, для шлифования наклонных плоскостей свыше 45° применяют призмы, устанавливае­ мые на синусную линейку.

Рис. 191. Универсальная синусная линейка

Шлифование наклонных участков по второму методу выполняют шлифовальным кругом, запрофилированным с помощью алмаза под соответствующий угол.

Сопоставляя оба метода шлифования наклонных пря­ молинейных участков профиля калибров, сделаем выводы.

1. Более производительным методом является шлифо­ вание кругом, имеющим цилиндрическую форму. Это

341

объясняется главным образом тем, что профилированный круг быстро изнашивается, теряя свою форму, и требует сравнительно частой правки по заданному профилю.

2. При равных условиях шлифования класс чистоты обрабатываемой поверхности, полученный профилирован­ ным кругом, несколько ниже, чем кругом цилиндрической

Рис. 192. Методы шлифования профиля, очерченного дугами окружности:

а , б — п у т е м у г л о в о г о п е р е м е щ е н и я к а л и б р а ; в, г — п р о ф и л и р о в а н н ы м к р у г о м

формы, так как в последнем случае возможно «выхажи­ вание» с поперечной подачей.

3.При шлифовании тяжелых калибров или деталей крупных размеров установка их в приспособлении за­ труднительна. В этом случае предпочтение имеет метод шлифования профилированным кругом.

4.Профилирование шлифовального круга производят непосредственно на станке, поэтому неточность установки детали не имеет существенного значения.

Шлифование участков профиля калибров, имеющих форму дуг окружностей, аналогично шлифованию плоско­ стей выполняют двумя методами:

1)кругами цилиндрической формы путем угловых

342

Шлифование путем угловых перемещений калибров имеет ограниченное применение, так как требует исполь­ зования громоздких поворотных приспособлений и, кроме того, не может обеспечить шлифование вогнутых профилей с центральным углом 2а примерно свыше 100°. Поэтому первый метод применяют только в основном при шлифо­ вании профилей, образованных дугами больших радиусов.

Наиболее распространенным является шлифование про­ филированными кругами. Профилирование кругов про-

Рис. 193. Приспособление для профилирования шлифо­ вальных кругов по дугам окружности:

а — у с т а н о в к а а л м а з а д л я о б р а з о в а н и я в ы п у к л о г о п р о ф и л я ; б — в о г н у т о г о

изводят алмазом, острие которого при помощи различных приспособлений описывает траекторию в соответствии с заданным радиусом.

Для профилирования шлифовальных кругов на плоско­ шлифовальных станках, не имеющих ручного продольного перемещения стола, применяют приспособление горизон­ тального типа, показанное на рис. 193. Приспособление предназначено для профилирования как выпуклых, так и вогнутых радиусов на шлифовальных кругах и состоит из корпуса 1 и шпинделя 6, на одной стороне которого имеется угольник. При вращении маховичка 7 острие алмаза 4, закрепленного в державке 3 на угольнике, опи­ сывает траекторию по радиусу и производит профилиро­ вание круга. Если острие алмаза находится ниже оси вра­ щения шпинделя, то на шлифовальном круге образуется выпуклый профиль (рис. 193, а), а при положении острия алмаза выше оси — вогнутый профиль (рис. 193, б).

343

Алмаз устанавливают на требуемую величину ра­ диуса перемещением державки по заранее рассчитанному блоку концевых мер длины. Для определения размера блока концевых мер острие алмаза вместе с державкой 3 подводят до соприкосновения с точно аттестованным диаметром контрольной оправки 5, установленной в шпин­ дель приспособления. В этом положении произвольно набранный блок концевых мер с размером Я фиксируют кольцом 2 и расстояние от острия алмаза до оси шпинделя равно радиусу контрольной оправки. После снятия кон­ трольной оправки устанавливают державку с алмазом на требуемый радиус по другому блоку концевых мер, раз­ мер которого определяют по формулам:

для профилирования выпуклых дуг

я1== я —4 + Я;

для профилирования вогнутых дуг Я2 — Я ---- 1---- R,

где Я — размер произвольного блока концевых мер, по которому устанавливалось кольцо 2;

d — диаметр контрольной оправки;

R — требуемый радиус профилирования шлифоваль­ ного круга.

Конструкция приспособления для профилирования вы­ пуклых (рис. 194) и вогнутых дуг (рис. 195) обладает вы­ сокой точностью настройки и профилирования кругов. Приспособление состоит из двух основных частей; кор­ пуса с центрами и скобы с державкой для алмаза. Центро­ вые отверстия в скобе выполняют точно соосными и на строго определенном расстоянии h от плоскости А. Для наладки приспособления на профилирование требуемого радиуса скобу вынимают из центров и устанавливают на контрольной плите, затем державку опускают до сопри­ косновения острия алмаза с блоком концевых мер длины и закрепляют в этом положении.

Размер концевых мер рассчитывают по формулам:

344

оси центровых отверстий.

Скобу, налаженную на требуемый радиус, устанавли­ вают в центры приспособления, при этом задний центр

Рис. 194. Профилирование выпуклого радиуса: а — правка выпуклого профиля, б — настройка скобы на

заданный радиус

Рис. 195. Профилирование вогнутого радиуса:

а — п р а в к а в о г н у т о г о п р о ф и л я ; б с х е м а н а с т р о й к и с к о б ы на з а д а н н ы й р а д и у с

должен быть подведен так, чтобы обеспечивалось плавное вращение и исключалась бы деформация скобы под дей­ ствием сил, создаваемых при осевом перемещении центра. Такая регулировка достигается при условии, если скоба свободно вращается под действием собственной силы

345

тяжести и останавливается, не доходя до вертикальной плоскости примерно на 10—15°. Отрегулированное таким образом приспособление устанавливают на электромаг­ нитную плиту, и медленным поворотом скобы в ту или иную сторону производят профилирование шлифовального круга. Для исключения искажения профиля круга поло­ жение приспособления на электромагнитной плите должно быть таким, чтобы траектория движения алмаза находи­ лась строго в вертикальной плоскости, проходящей через ось шлифовального круга.

Для профилирования шлифовальных кругов на плоско­ шлифовальных станках, имеющих ручное продольное перемещение стола, применяют приспособление с верти­ кальной осью (рис. 196). Работа и настройка такого при­ способления аналогичны рассмотренным выше приспо­ соблениям, основное отличие заключается лишь в том, что при профилировании круга подача его производится путем продольного перемещения стола станка.

Точность шлифования профилированными кругами при их качественной правке, двойной балансировке и подбору режимов шлифования может быть достигнута 0,005—0,02 мм. При этом необходимо учитывать возмож­ ную разбивку участка шлифуемого профиля калибра за счет имеющихся зазоров в подшипниках шпинделя станка

ибиения шлифовального круга. Разбивка профиля обычно приводит к уменьшению радиуса выпуклого профиля ка­ либра, шлифуемого вогнутым профилированным кругом,

ик увеличению радиуса вогнутого профиля калибра, шли­ фуемого выпуклым кругом. При этом величина разбивки по мере приближения центрального угла шлифуемого дугового участка к 180° увеличивается и может достичь

0,01—0,02 мм.

При шлифовании точных профилей калибров величину разбивки учитывают при профилировании круга, изменяя радиус профилируемого круга. При шлифовании выпук­ лых участков калибров радиус вогнутого профилирован­ ного круга увеличивают, а при шлифовании вогнутого участка профиля радиус выпуклого профиля круга умень­ шают на величину 0,005—0,01 мм.

Шлифование профильных калибров, состоящих из со­ пряжений прямых и дуговых участков. Профилирование шлифовального круга с образованием на нем сочетаний

прямолинейных и радиусных участков является сложной операцией, поэтому чаще всего профильные калибры шли­

346

фуют по участкам. Положение и координаты отдельно шлифуемых участков профиля калибра определяют либо путем последовательного выдерживания размеров, либо путем выдерживания размеров от заранее подготовленных базовых поверхностей.

Установку профилированного круга при шлифовании отдельных участков профиля калибра производят в верти­ кальной плоскости путем перемещения шлифовального

Рис. 196. Универсальное приспособление для профи­ лирования кругов по дугам окружности

круга на размер, определяемый с помощью обычных уни­ версальных средств измерения; в горизонтальной пло­ скости путем перемещения стола станка на величину, определяемую от базовой плоскости калибра. В последнем случае для нахождения положения круга относительно базовой поверхности правят торец круга и профилируют его, выдерживая расстояние от центра дуги до торца круга.

При шлифовании вогнутого профиля на калибре с вы­ держиванием размера L от центра дуги до рабочей пло­ скости А (рис. 197, а) круг устанавливают по блоку кон­ цевых мер. Для этой цели торец шлифовального круга правят алмазом и после профилирования выпуклого профиля стол станка вместе с калибром подводят так, чтобы между торцом неподвижного шлифовального круга и плоскостью А помещался блок концевых мер с размером

L ' = L — R.

347

При шлифовании вогнутого профиля по дуге с радиу­ сом, большим половины ширины круга, за базу для опре­ деления положения шлифовального круга относительно стола станка принимают упорную планку на боковой стороне электромагнитной плиты. В этом случае при шлифовании вогнутой поверхности калибра (рис. 197, б) приспособление устанавливают точно на требуемое рас­ стояние L от упорной планки до оси вращения поворотной части приспособления. Обрабатываемые калибры также досылаются базовой стороной до упорной планки.

Для шлифования участков калибра с выпуклым про­ филем шлифовальный круг должен иметь вогнутый про­ филь. Профилирование вогнутого дугового участка шли­ фовального круга производят такими же методами и при­ способлениями, как и при профилировании выпуклых профилей. Исключение представляет профилирование вог­ нутого профиля, имеющего дуговой участок с центральным углом, близким или равным 180°. В этом случае величина профилируемого дугового участка зависит от диаметра оправки, в которой закреплен алмаз. Как следует из рис. 197, в, наибольший угол дугового участка а, который возможно запрофилировать на шлифовальном круге алма­ зом, равен 180° — 2(1.

Из треугольника АОВ следует, что

d

~Y + a sin |3 = ---- ^— ,

где d — диаметр оправки, в которой закреплен держатель алмаза;

R — радиус профилируемого дугового участка;

а — величина зазора между шлифовальным кругом и оправкой в ее крайнем положении.

Минимальное значение величины а с учетом некоторого выхода алмаза за пределы профилируемого участка при­ нимают от 0,5 до 3 мм (меньшие значения для меньших R).

Определив значение угла 2|J и подставив его в уравне­ ние а = 180° — 2|3, получим величину наибольшего дуго­ вого угла, при котором возможно профилирование вогну­ того профиля.

В тех случаях, когда угол дугового выпуклого профиля калибра превышает возможности профилирования, шли­ фование производят в два приема, т. е. сначала шлифуют одну сторону профиля, затем лекальные тиски вместе

348

скалибром переустанавливают с поворотом на 180° и производят шлифование второй стороны. Шлифовальный круг при таком методе шлифования профилируют по дуге

сцентральным углом, большим 90°, с тем, чтобы место стыка перекрывалось при шлифовании. Размеры профиля

контролируют контркалибрами или универсальными из-

6)

мерительными средствами. Если необходимо обеспечить точное расстояние L от базового ребра калибра до центра дуги (рис. 198, а), то профиль шлифуют следующим обра­ зом. После профилирования вогнутого профиля задаются размером I и производят правку торца А шлифовального круга. Размер I контролируют при помощи эталонного валика диаметром 2R, лекальной линейки и блока кон­ цевых мер размером L' = R — I (рис. 198, б).

Первую часть профиля шлифуют, измеряя размер L от ребра калибра (рис. 198, а) с помощью лекальной линейки и блока концевых мер размером L" — L — I. После пере­

349