2.8 Режимы шлифования

Режимы шлифования необходимо назначить с учетом следующих условий:

а) высокопроизводительной обработки деталей;

б) уменьшение подготовительно-заключительного времени при переналадке станка на другой режим шлифования или другой размер детали;

в) уменьшения расхода кругов и инструментов на правку.

Наибольшие затраты подготовительно-заключительного времени при наладке бесцентрово-шлифовальных станков приходится на правку ведущих кругов, вызванную изменением угла их наклона и необходимостью после правки вести сложную настройку станка. Поэтому целесообразнее обрабатывать детали на одном станке в несколько проходов при постоянном угле наклона ведущего круга и разных величинах продольной подачи, получаемых вследствие изменения скорости вращения детали.

При обработке крупных партий деталей на поточной линии бесцентрово-шлифовальных станков каждый из них настраивается на оптимальный режим шлифования, обеспечивающий необходимый задел деталей для бесперебойной и ритмичной работы всей линии станков.

При назначении режимов шлифования надо стремится к наиболее полному использованию мощности станка. Это условие невыполнимо при окончательном (чистовом) шлифовании, так как основное требование к этой операции состоит в том, чтобы обеспечить высокое качество деталей и точность шлифуемой поверхности.

Без учета жесткости системы станок - деталь и износа кругов интенсивность съема металла Q при бесцентровом шлифовании определяется уравнением

, мм³/мин.

где t - глубина шлифования в мм,

d - диаметр шлифуемой поверхности в ми;

S - продольная (минутная) подача детали в м/мин.

При первых проходах, когда шлифование производится при больших значениях s и t, интенсивность съема металла будет наивысшей.

Обычно при первых проходах детали снимается 70-80% припуска на шлифования.

Увеличение съёма металла в единицу времени ограничивается недостаточной мощностью привода шлифовального круга и появлением прижогов на обрабатываемой поверхности детали.

Окончательные проходы, при которых достигается требуемая точность детали и качество обрабатываемой поверхности, осуществляются при меньшем съеме в единицу времени и меньшей мощности на шлифование.

При выборе режимов бесцентрового шлифования деталей надо учитывать:

1) данные, характеризующие обрабатываемые детали: размеры поверхности - диаметр шлифования d, длина детали l, материал и его твердость; припуск на операцию шлифования; требуемые точность и шероховатость поверхности детали;

2) данные о станке:

мощность привода шлифующего круга в кВт; скорость вращения шлифующего круга в м/сек; число оборотов в минуту ведущего круга на каждой ступени и соответствующие им скорости в м/мин;

3) данные о кругах:

размеры шлифующего и ведущего кругов; характеристика кругов -

материал, зернистость, твердость, связка.

При назначении режимов бесцентрового шлифования определяются следующие величины.

Для сквозного шлифования с продольной подачей: подача на глубину шлифования t в мм за один проход на диаметр детали; скорость вращения детали V в м/мин; угол поворота ведущего круга а в град; минутная продольная подача детали s в мм/мин.

Подача на глубину шлифования осуществляется по лимбу шлифующего круга. Если на обычных круглошлифовальных станках при подаче на глубину шлифования t диаметр шлифуемой поверхности уменьшается на 2t (без учета износа круга и отжима в системе станок - деталь), то при бесцентровом шлифовании диаметр шлифуемой поверхности уменьшается только на t мм.

Величина удвоенной подачи на глубину выбирается в соответствии с величиной припуска, оставляемого на операцию шлифования, и требуемой шероховатости обработанной поверхности. При больших припусках на шлифование надо применять большую удвоенную подачу на глубину, а с повышением класса чистоты обработанной поверхности величину t следует уменьшать. С достаточной для практики точностью при шлифовании стальных деталей подачу (t в мм) по лимбу станка можно принимать в зависимости от шероховатости шлифуемой поверхности, приведенную в таблице 9.

В случае шлифования деталей, прошедших после предварительного

шлифования термическую обработку, подача на глубину на первом проходе обычно равна величине подачи при последнем проходе предварительного шлифования. При шлифовании с продольной подачей число проходов детали зависит от величины припуска на обработку, требуемого класса чистоты поверхности после обработки, отклонений в форме заготовки, полученных на предшествующих операциях, и допустимых отклонений формы обработанной детали. Операционный припуск, оставляемый для бесцентрового шлифования, должен быть достаточным для удаления следов предыдущей операции обработки, но в тоже время и возможно меньшим, чтобы не удлинять и не удорожать стоимость операции.

Таблица 9

Подача на глубину и достигаемая точность и шероховатость поверхности при шлифовании кругами зернистостью 40-25 на керамической связке.

Вид шлифования	Квалитет точности	Подача на глубину (2t) в мм.	Шероховатость поверхностей обрабатываемых стальных деталей Ra, в мкм.
Предварительное (черновое)	- - -	0,20-0,35 0,15-0,20 0,10-0,15	5-2,5 2,5-1,25 1,25
Окончательное (чистовое)	9 8 7 6	0,05-0,10 0,03-0,05 0,015-0,03 0,01-0,015	1,25-0,63 0,63 0,63-0,32 0,32

Меньшие подачи на глубину по сравнению с приведенными в таблице 9 используются при диаметре d шлифуемой детали до 40 мм и при обработке пустотелых деталей с диаметром отверстия d₀ (d₀>0.75d), а кроме того, при обработке разрезных и других деталей с пониженной жесткостью. При обработке деталей диаметром свыше 40 мм берут большие подачи.

При назначении припуску на бесцентровое шлифование обычно пользуются таблицами нормалей, разрабатываемыми применительно к условиям данного производства. В таблице 10 приведены рекомендуемые значения операционных припусков, на бесцентровое шлифования деталей, прошедших операцию чистового точения.

Таблица 10

Припуски на бесцентровое шлифование деталей, прошедших чистовое точение (мм)

Диаметр детали	Шлифование деталей не закаленных	Шлифование деталей закаленных
	Длина детали
	До 100	До 100
30 - 50	0,35 – 0,40	0,35 – 0,45

Число проходов детали, при которых снимается припуск на шлифование, стремятся уменьшить так, чтобы общее технологическое время обработки детали было наименьшим. Поэтому без ущерба для качества обрабатываемых деталей первые проходы, определяемые мощностью станка, надо производить с наименьшей глубиной шлифования. По мере снятия припуска подача на глубину с каждым проходом уменьшается, и последний проход берется с наименьшей величиной подачи. В некоторых случаях при шлифовании деталей, полученных прокаткой, штамповкой или методом точного литья и имеющих сравнительно большие отклонения от правильной геометрической формы, на первом проходе следует делать подачу не более .0,05-0,10 мм, а основной припуск снимать на последующих проходах. Большая подача на глубину ведет к заклиниванию детали или выбрасыванию их из рабочей зоны станка.

Обычно при раздельном черновом и чистовом шлифовании 70% указанного в таблице припуска снимается при черновом шлифовании и 30% при чистовом.

В таблице 11 приведены данные по установлению элементов режима шлифования деталей методом продольной подачи на одном станке и линии бесцентровошлифовальных станков.

Таблица 11

Элементы режимов шлифования деталей на одном станке

Диаметр детали d в мм до	Элементы режима шлифования	Предварительное (черновое) шлифование			Предварительное (чистовое) шлифование
		Подача на глубину t в мм			Квалитет
		0,10-0,20	0,20-0,35	0,35-0,50	6	7	8-9
40	S, мм/мин	2900	1500	1000	1100	1300	1500
	V, м/с	Устанавливаются по уровню окончательного прохода			42-31	37-27	34-29
	α, °				1°30´-2°	2°-2°30´	2°30´-3°

Отличие в выборе режима шлифования при многопроходном шлифовании на линии станков состоит в том, что при обработке на ней каждый станок имеет шлифовальный круг соответствующей характеристики и настраивается на оптимальный режим обработки. При многопроходной обработке деталей на одном станке рабочий круг для всех проходов остается одним и тем же, а варьирование режимов шлифования ограничивается только изменением числа оборотов ведущего круга.

Скорость вращения детали определяется скоростью вращения ведущего круга и оказывает существенное влияние на производительность процесса и качество шлифуемой поверхности. С увеличением скорости вращения детали повышается интенсивность съема металла в единицу времени, улучшается отвод тепла и уменьшается опасность появления прижогов. Однако при чрезмерном повышении скорости вращения детали, вызванной необходимостью получения больших величин продольной подачи при малых значениях угла α, резко понижается качество шлифуемой поверхности из-за дрожания и вибрации детали.