Г л а в а 16. Шлифование

16.1. Общие сведения о шлифовании

Шлифование – технологический способ обработки металлов, позволяющий получать на деталях поверхности высокого ка-чества с высокой точностью размеров. Признаком, позволяющим квалифицировать шлифование как один из способов обработки резанием, является образование стружки, срезаемой в процессе обработки.

Шлифование выполняется особым видом инструментов – шлифовальными кругами. В отличие от ранее рассмотренных ин-струментов, лезвия которых имеют определенную чертежом фор-му и размеры, шлифовальные круги режут абразивными зернами из минералов и сверхтвердых материалов, имеющими случайную форму и взаимное расположение. В резании обычно участвует одновременно большое число абразивных зерен, лезвия которых, каждое, имея малые размеры, образуют режущую поверхность.

Особенностью шлифования является срезание каждым абра-зивным зерном как режущим зубом небольшого слоя металла, в результате чего на поверхности детали остается царапина огра-ниченной длины и весьма малой площади поперечного сечения. Обработанная шлифованием поверхность детали образована совокупностью множества царапин – следов резания всех абра-зивных зерен, расположенных на режущей поверхности шлифо-вального круга.

При изготовлении деталей машин и приборов шлифование применяется для завершающей чистовой обработки, позволяя по-лучать поверхности с точностью размеров по 6–7-му квалитетам с шероховатостью = 0,08…0,32 мкм.

Схемы шлифования. Различают следующие основные схемы шлифования:

• наружное круглое шлифование (рис. 16.1), при котором шлифовальный круг 1 вращается вокруг оси , совершая глав-ное движение. Цилиндрическая заготовка2 вращается вокруг оси , параллельной оси , совершая движение. На-ружные поверхности круга и заготовки взаимно касаются по образующейа–б. Линейные скорости точек шлифовального круга и заготовки, лежащие на линии а–б, могут быть направлены в од-ну сторону или навстречу друг другу. Но во всех случаях скорос-ти точек, принадлежащих кругу, по значению намного больше скорости точек заготовки. Заготовке сообщается возвратно-поступательное движение продольной подачи . По оконча-нии цикла возвратно-поступательного движения продольной по-дачи действует прерывистое движение поперечной подачи, сообщаемое шлифовальному кругу или заготовке. Наружным круглым шлифованием можно обрабатывать и конические по-верхности: в этом случае наружная поверхность шлифовального круга «заправляется» на необходимый угол наклона образующей обрабатываемого конуса или оси вращения круга и заготовки пересекаются под тем же углом;

Рис. 16.1. Схема наружного круглого шлифования

• в

  Рис. 16.3 –Схема плоского шлифования

  нутреннее круглое шлифование (рис. 16.2), при котором шлифовальный круг 1 и обрабатываемая заготовка 2 вращаются вокруг параллельных осей и совершая соответственно движения и. Наружная поверхность круга касается внутренней цилиндрической поверхности заготовки. Движения продольнойи поперечнойподач происходят так же, как при наружном круглом шлифовании, и приложены обычно к шлифовальному кругу. Возможна также обработка внутренних конических поверхностей;

Рис. 16.2. Схема внутреннего круглого шлифования

• плоское шлифование (рис. 16.3), при котором шлифоваль-ный круг 1 вращается вокруг оси , совершая главное движение резания. Наружная цилиндрическая поверхность круга каса-ется обрабатываемой заготовки2 по линии а–б. В процессе ре-зания заготовке сообщается возвратно-поступательное движение подачи В промежутках между возвратно-поступательны-ми движениями заготовки шлифовальному кругу сообщается прерывистое движениепоперечной подачи. После обработ-ки плоскости шлифовальному кругу сообщается движение вер-тикальной подачиОбработка всей плоскости повторяется до тех пор, пока значение суммарной вертикальной подачи не будет равно припуску на обработку данной поверхности шли-фованием;

Рис. 16.3. Схема плоского шлифования

• 

  Рис. 16.4. Схема торцового шлифования

  торцовое шлифование и заточка (рис. 16.4), при которых шлифовальный круг 1 вращается вокруг оси , совершая дви-жение. Касание заготовки2 с кругом происходит не по ли-нии, как в предыдущих схемах, а по плоскости. Заготовке сообщается возвратно-поступа-тельное движение продольной подачи , а в промежут-ках между этими движениями шлифовальному кругу или заго-товке сообщается прерывистое движение поперечной подачиТак же, как приплоском шлифовании внешней цилиндрической поверхностью круга, зна-чение суммарной поперечной подачи равно припуску на шли-фование.

Принципиальные кинематические схемы резания. Наруж-ное и внутреннее круглое шлифование основано на принципиаль-ной кинематической схеме, изображенной на рис. 16.5,а. Вра-щательное движение вокруг оси является главным движением резания и количественно характеризуется скоростью резания, которую имеют лезвия на режущей поверхности шлифовального круга. Вращательное движение вокруг осиявляется движением подачи и характеризуется скоростью окружной подачи, которую имеют точки обрабатываемой поверхности заготов- ки. Возвратно-поступательные движения вдоль осиявляются движениями продольной подачи, осуществляемые со скоростью

                                   а) б )

Рис. 16.5. Принципиальные кинематические схемы круглого (а) и плоского (б) шлифования

Приплоском шлифовании (рис. 16.5,б) вращательное движение вокруг оси , являющееся главным движением резания, осу-ществляют лезвия зерен шлифовального круга, находящиеся на режущей поверхности. Количественно главное движение ха-рактеризуется скоростью резания. Возвратно-поступательные движения вдоль осиявляются движениями продольной подачи и количественно выражаются скоростью продольной подачи. Эта схема справедлива и дляторцового шлифования.

Прерывистые, периодически повторяющиеся движения попе-речной и вертикальной подач, действующие в промежутках меж-ду возвратно-поступательными рабочими ходами, принципиаль-ными кинематическими схемами резания не учитываются.