книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения

щих торцом круга, можно обрабатывать как закаленные, так и не­ закаленные направляющие базовых деталей.

Режим шлифования незакаленных направляющих: скорость

t = 0,02 мм)дв. ход при чистовых проходах. Шлифование торцом круга направляющих станины токарного станка мод. 1К62 произво­ дится за 1,5—2 часа.

Закаленные с применением нагрева т. в. ч. чугунные направляю­ щие станин шлифуют при черновых проходах (в количестве 12—15)

0,01 мм/дв. ход. Припуск под шлифование закаленных направляю­

щих 0,04—0,05 мм.

Окружная скорость круга при шлифовании незакаленных и за­ каленных направляющих 20—30 м!сек.

Для получения необходимой выпуклости направляющих (0,02 мм на 1 м после остывания обработанной станины) на заводе

«Красный пролетарий» операцию шлифования направляющих тор­

цом круга осуществляют па продольно-шлифовальном станке, стани­ ну которого подвергают деформации (изгибу) путем соответствую­

щей регулировки клиньев, размешенных между станиной' шлифо­ вального станка и фундаментом. Станина продольно-шлифовально­ го станка деформируется так, чтобы получить траекторию движения шлифовальной бабки со стрелой выпуклости 0,03—0,04 мм на 1 м.

При применении этого метода отпадает необходимость в деформи­

ровании каждой детали при ее установке.

Но метод деформирования станины шлифовального станка тре­ бует больших затрат времени и недостаточно надежен. Кроме того, необходимо часто производить выверку продольно-шлифовального станка с деформированной станиной.

В настоящее время на станкостроительном заводе «Красный пролетарий» торцовое шлифование направляющих торцом круга

осуществляется на продольно-шлифовальном станке мод. 3A530 с охлаждением, содержащим воду, нитрит натрия 0,25% и триэтано­ ламин 0,5%. Благодаря охлаждению резко снижаются возможные деформации детали из-за теплообразования, возникающего при шли­ фовании, и отпадает необходимость в деформировании станины

продольно-шлифовального станка. Установленно, что эффектив­

ность охлаждения снижается при повышении температуры охлаж­ дающей жидкости. Наибольшая эффективность достигается, если

температура охлаждающей жидкости ниже темпер гуры окружаю­ щей среды примерно на 5—6°. Если температура охлаждающей жид­ кости такая же, как температура окружающей среды, то деформа­ ции изготовляемой детали значительно возрастают. При шлифова­ нии с охлаждением деформации примерно в 2—2,5 раза меньше,

чем при шлифовании без охлаждения.

Современные станки для шлифования направляющих изготов­

79.

ляют различных размеров, и, как правило, они имеют две, три и более шлифовальных головок, что дает возможность шлифовать одновременно несколько поверхностей на направляющих. Шлифо­ вание направляющих производят также и фасонными кругами (фиг. 56); часто на одном станке применяется шлифование торцом и периферией круга (фиг. 57).

По данным зарубежной литературы чистота обработанной по­

верхности и протяженность несущей поверхности при обоих мето­ дах шлифования примерно одинаковы; при чистовом торцовом шли­ фовании чашечными кругами образуется несколько большая мас­ лоприемная поверхность и на сопрягаемых

При шлифовании периферией круга большого диаметра может быть достигнута более высокая производительность, чем когда каждая отдельная грань направляющих шлифуется торцом чашеч­ ного круга. Кроме того, при шлифовании периферией круга мож­ но получить и более точную (по геометрической форме) обрабо­ танную поверхность.

Доктором Кругом проведены исследования сил резания при плоском шлифовании как торцом круга, так и периферией круга. Исследования велись на жестком плоскошлифовальном станке фир­ мы Дискус; обрабатывались образцы из различных материалов, в том числе и чугун. Опыты Круга показали, что силы резания Рг и Ру при шлифовании периферией крута значительно меньше, чем при шлифовании торцом круга (фиг. 58 и 59) *.

Влияние охлаждающей жидкости благоприятно для кругов с абразивным зерном из белого электрокорунда и керамической связкой; при этом силы резания Ру уменьшаются. Охлаждающая жидкость оказывает отрицательное влияние при обработке круга­ ми с абразивным зерном из карбида кремния и бакелитовой связ­ ки, в этом случае силы резания Ру при шлифовании с охлаждени­ ем как чугуна, так и стали больше, чем при шлифовании без охлаж­ дения (фиг. 59).

При шлифовании периферией круга происходит меньшее теп-

* «Werkstattstechnik und Maschinenbau», № 1—2, 1957.

80

Глубина (подача}

6)

Фиг. 59. Силы резания при шлифоании (по опытам Круга):

а — с охлаждением; б — без охлаждения; сплошная линия — при хрупкой связке; штри­ ховая — при эластичной связке (скорость круга t>K = 18 л/сек.)

лообразование в зоне резания и уменьшение тепловых деформаций, что обеспечивает более высокую точность обработки направляющих.

Для сравнительного сопоставления методов торцового и пери­

ферийного шлифования и выявления целесообразных условий осу­ ществления каждого из них ЭНИМСом совместно с технологиче-

Фиг. 60. Отклонения от прямолинейности при шлифовании торцом круга Э46СМ1Б при различных режимах шлифования:

a) s = 5 м/мин; б) s = 11,5 м]мин

скими лабораториями Московского станкостроительного завода и Харьковского станкостроительного завода были проведены иссле­ дования.

Исследование кругов из различных абразивных материалов по­ казало, что при шлифовании незакаленных направляющих из се­ рого чугуна 1-го класса наименьшие отклонения от прямолиней­ ности происходили при шлифовании кругами из белого электро­ корунда, а затем из нормального электрокорунда. Наибольшие отклонения от заданной геометрической формы возникали при при­ менении кругов из черного карбида кремния.

82

Влияние режимов торцового шлифования без охлаждения на

прямолинейность направляющих и чистоту поверхности изучалось

при разных условиях обработки. Приведенные на фиг. 60 и 61 дан­ ные показывают, что уменьшение скорости продольной подачи де­ тали и уменьшение глубины шлифования обеспечивают повышение точности обработки, уменьшение величины отклонений от прямо­ линейности и получение поверхности с минимальными неровностя­ ми.

На фиг. 62 приведены результаты измерения прямолинейности

направляющих, обработанных при разных условиях шлифованием торцом круга без охлаждения. Измерения производились сразу же после окончания обработки и после остывания обработанной де­ тали через 8—10 час. Эти измерения подтвердили выводы о влия­ нии режима шлифования на точность обработки.

Исследования подтвердили, что процесс шлифования чугунных незакаленных направляющих торцом круга целесообразно выпол­ нять за два перехода: при первом переходе черновая обработка при

втором переходе чистовая. При черновом переходе могут быть ис­ пользованы абразивные круги КЧ24СМ1Б или Э24СМ1Б, а для бо­

тоты поверхности в пределах 6-го класса и сравнительно неболь­ шие отклонения от прямолинейности.

Применение при чистом переходе кругов КЧ46СМ1Б и с более мелкой зернистостью и менее интенсивного режима шлифования может обеспечить получение поверхностей в пределах 8-го класса

чистоты.

При шлифовании периферией круга отделочную обработку мож­ но вести при более высокой скорости продольной подачи изготов­

ляемой детали (фиг. 63).

Шлифование периферией круга осуществляется, как правило, с применением охлаждения. Шлифование незакаленных чугунных направляющих целесообразно производить с одного установа за два перехода кругами Э36СМ2 или Э46СМ2: первый переход при

скорости 20 м/мин и глубине резания 0,10 мм!дв. ход, второй — при скорости детали 15—20 м/мин и глубине резания 0,05 мм/дв.ход.

Шлифование направляющих незакаленных станин периферией круга по указанному режиму может обеспечить чистоту поверх­ ности не ниже 8-го класса, отклонение от прямолинейности в вер­ тикальной плоскости не более 0,01 мм на 1000 мм длины и извернутость не более 0,01 мм.

При периферийном шлифовании на тех же режимах крупно­ зернистыми кругами Э24СБ чистота обработанной поверхности несколько ухудшается и находится в пределах 6—7-го класса.

Процесс шлифования периферией круга производительнее торцо­ вого шлифования примерно на 30—40%.

S

Чистота поберхности

Чистота поберхности

Фиг. 61. Чистота поверхности при шлифовании торцом круга:

а — круг КЧ24СМ1Б; б—круг КЧ46СМ1Б; в — круг Э46СМ1Б; г — круг ЭБ46СМ1К.

— 11,5 м/мин, t — U.019 мм)дв. ход; в — круг Э24СМ1Б; « — 9 м/мин; t =• 0,006 мм/дв. ход.

Фиг. 63. Отклонения от прямолинейности (б) и чистота поверхности (я): при шлифовании периферией круга Э46СМ2К.

»5

Для точной обработки направляющих шлифованием строятся все более производительные и точные станки, которые могут быть разделены на две основные разновидности: станки с неподвижным столом и станки с подвижным столом.

На станке с неподвижным столом фирмы Gildings and Lewis Machine Tool производится шлифование направляющих крупных базовых деталей.

Деталь, предназначенную для обработки, устанавливают -непо­ движно на столе станка, который имеет отдельный фундамент. Основание стола покоится на жесткой подставке и имеет устрой­

ство для регулирования точности установки детали с помощью винтов и путем создания давления жидкости, устраняющего влия­ ние веса детали на точность ее установки. На станке можно обра­ батывать детали, имеющие ширину шлифования 900—1200 мм и длину 3000 — 9000 мм. Для получения высокой степени точности и чистоты отделки поверхности перемещение каретки вдоль стани­ ны в обоих направлениях осуществляется гидравлической систе­ мой; имеющийся в механизме привода зазор выбирается плавно и автоматически. Скорости перемещения изменяются бесступенчато от 0,3 до 12 м/мин.

На станке могут быть установлены поворотные шлифовальные головки со встроенными электродвигателями мощностью 7,5 л. с.

В головках могут быть установлены чашечные шлифовальные

круги диаметром 50—300 мм. Для установки сегментных кругов диаметром около 500 мм или кругов, работающих периферией, при­ меняются более мощные головки до 15 л. с.

Подача регулируется в пределах 0,0025—0,025 мм, для чего служит электронное счетное устройство.

Станок обеспечивает обработку с высокой точностью: отклоне­ ние по плоскостности до 0,01 мм на длине около 9 м.

В Чехословакии построен портальный станок для шлифования направляющих станин тяжелых станков длиной до 10 м. Станок имеет три шлифовальные головки.

Изготовляемую станину устанавливают между двумя горизон­ тальными направляющими станка на отдельном основании, не связанном с фундаментом станка. Портал с тремя шлифовальны­ ми головками (две по бокам и одна в середине) перемешается вдоль направляющих качения по роликам. Привод шлифовально­ го суппорта осуществляется от электродвигателя с бесступенчатым регулированием в пределах 1 :20.

Конструкция неподвижного стола и подвижного портала поз­

волила вдвое сократить размеры по сравнению со станками с под­ вижным столом.

Последние модели станков с подвижным столом фирмы Billeter для шлифования направляющих имеют несколько шлифо­ вальных головок. Станки изготовляют шести типоразмеров для обработки деталей длиной до 4,5 м.

Скорости стола изменяются бесступенчато от 0.9 до 19 м)мин.

Плавность передачи обеспечивается червячным механизмом. Ско-

86

росги перемещения шлифовальных головок по поперечине изме­ няются бесступенчато. Для шлифовальных головок используются встроенные электродвигатели с бесступенчатым регулированием.

Подача производится с точностью до 0,001 мм. На станке мож­

но шлифовать чашечным кругом и кругом, работающим перифе­ рией.

По достижении требуемого размера и точности процесс шли­ фования прекращается автоматически.

Перемещение алмазов для правки кругов производится от отдельного электродвигателя с бесступенчатым регулированием.

Отделочная обработка направля­ ющих выполняется за одну уста­ новку детали.

Станки с подвижным столом,

предназначенные для шлифова­ ния направляющих, строятся так­ же и со шлифовальными головка­ ми, позволяющими обрабатывать профиль направляющих с двух

сторон (фиг. 64). Ширина шлифо­ вания 0,8—1,5 м, длина шлифо­ вания 1,5—8 м. Можно обрабаты­ вать детали высотой до 1 м и ве­

сом 5—8 т. Скорости подачи меня­

ются бесступенчато до 30 м/мин.

Харьковский станкостроитель­

Фиг. 64. Шлифование направляющих ный завод изготовил станок мод. двумя шлифовальными головками.

3634В с подвижным столом, пред­ назначенный для шлифования

направляющих станин периферией круга. Станок имеет следую­ щую техническую характеристику: наибольшая длина шлифуемой

поверхности 6000 мм, наибольшее перемещение стола 6500 мм, на­ ибольшая ширина шлифования 900 мм, наибольшая высота шли­ фуемого изделия 850 мм\ мощность электродвигателей: большой шлифовальной бабки 28 кет, малой — 4,5 кет.

Станок имеет четыре шлифовальные бабки (две на траверсе и две на стойках), позволяющие производить обработку направляю­ щих станин с одной установки. Шлифование периферией круга на

этом станке осуществляется при обильном охлаждении.

Для шлифования направляющих станины токарного станка

1К62 применяется станок мод. ХШ-176 для отделки за три пере­ хода. На станке пять шлифовальных кругов, работающих перифе­ рией круга, и четыре чашечных круга, работающих торцом круга.

Схема установки кругов для обработки направляющих за три пере­

87