Занятие 61 лекция 35
Тема 9.1. Общие сведения и схемы шлифования
Шлифование — технологический способ обработки металлов, позволяющий получать на деталях поверхности высокого качества 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 инструментов, лезвия которых имеют определенную чертежом форму 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 абразивным зерном как режущим зубом небольшого слоя металла, в результате чего на поверхности детали остается царапина ограниченной длины и весьма малой площади поперечного сечения. Обработанная шлифованием поверхность детали образована совокупностью множества царапин — следов резания всех абразивных зерен, расположенных на режущей поверхности шлифовального круга.
При изготовлении деталей машин и приборов шлифование применяется для завершающей чистовой обработки, позволяя получать поверхности с точностью размеров по 6—7-му квалитетам с шероховатостью Rz = 0.08.. .0.32 мкм.
Схемы шлифования.
Различают следующие основные схемы шлифования:
наружное круглое шлифование (рис. 9.1.1), при котором шлифовальный круг 1 вращается вокруг оси Ок, совершая главное движение Dr. Цилиндрическая заготовка 2 вращается вокруг оси Од, параллельной оси Ок, совершая движение DSoKp. Наружные поверх ности круга и заготовки взаимно касаются по образующей а-б. Линейные скорости точек шлифовального круга и заготовки, лежащие на линии а-б, могут быть направлены в одну сторону или навстречу друг другу. Но во всех случаях скорости точек, принадлежащих кругу, по значению намного больше скоростей точек заготовки. Заготовке сообщается возвратно-поступательное движение продольной подачи DSпрод. По окончании цикла возвратно-поступательного движения продольной подачи действует прерывистое движение поперечной подачи DSпоп, сообщаемое шлифовальному кругу или заготовке. Наружным круглым шлифованием можно обрабатывать и конические поверхности: в этом случае наружная поверхность шлифовального круга «заправляется» на необходимый угол наклона
Рис.9.1.1. Схема наружного круглого шлифования
внутреннее круглое шлифование (рис. 9.1.2), при котором шлифовальный круг 1 и обрабатываемая заготовка 2 вращаются вокруг параллельных осей Ок и Од, совершая соответственно движения Dr и DSoкp. Наружная поверхность круга касается внутренней цилиндрической поверхности заготовки. Движения продольной DSпрод и поперечной DSпоп подач происходят так же, как при наружном круглом шлифовании, и приложены обычно к шлифовальному кругу. Возможна также обработка внутренних конических поверхностей;
Рис. 9.1.2. Схема внутреннего круглого шлифования
плоское шлифование (рис. 9.1.3), при котором шлифовальный круг 1 вращается вокруг оси Ок совершая главное движение резания Dr. Наружная цилиндрическая поверхность круга касается обрабатываемой заготовки 2 по линии а-б. В процессе резания заготовке сообщается возвратно-поступательное движение подачи DSпрод.
Рис. 9.1.3. Схема плоского шлифования
В промежутках между возвратно-поступательными движениями заготовки шлифовальному кругу сообщается прерывистое движение DSпоп поперечной подачи. После обработки плоскости шлифовальному кругу сообщается движение вертикальной подачи DSверт. Обработка всей плоскости повторяется до тех пор, пока значение суммарной вертикальной подачи не будет равно припуску на обработку данной поверхности шлифованием;
торцовое шлифование и заточка (рис. 9.1.4), при которых шлифовальный круг 1 вращается вокруг оси Ок, совершая движение Dr. Касание заготовки 2 с кругом происходит не по линии, как в предыдущих схемах, а по плоскости. Заготовке сообщается возвратно-поступательное движение продольной подачи DSпрод, а в промежутках между этими движениями шлифовальному кругу или заготовке сообщается прерывистое движение поперечной подачи DSпоп . Так же как при плоском шлифовании внешней цилиндрической поверхностью круга, эначение суммарной поперечной подачи равно припуску на шлифование.
Рис.9.1.4. Схема торцового шлифования
Принципиальные кинематические схемы резания.
Наружное и внутреннее круглое шлифование основаны на принципиальной кинематической схеме, изображенной на рис. 9.1.5, а. Вращательное движение вокруг оси х' является главным движением резания и количественно характеризуется скоростью резания vS которую имеют лезвия на режущей поверхности шлифовального круга. Вращательное движение вокруг оси х является движением подачи и характеризуется скоростью окружной подачи vSoкp, которую имеют точки обрабатываемой поверхности заготовки. Возвратно-поступательные движения вдоль оси х являются движениями продольной подачи, осуществляемые со скоростью vSпрод .
Рис. 9.1.5. Принципиальные кинематические схемы круглого (а) и плоского (б) шлифования
При плоском шлифовании (рис. 9.1.5, б) вращательное движение вокруг оси х, являющееся главным движением резания Dr, осуществляют лезвия зерен шлифовального круга, находящиеся на режущей поверхности. Количественно главное движение характеризуется скоростью резания vK. Возвратно-поступательные движения вдоль оси у являются движениями продольной подачи и количественно выражаются скоростью продольной подачи vSпрод .
Эта схема справедлива и для торцового шлифования.Прерывистые, периодически повторяющиеся движения поперечной и вертикальной подач, действующие в промежутках между возвратно-поступательными рабо чими ходами, принципиальными кинематическими схемами резания не учитываются.