Главная / / /
КАТАЛОГ ТОВАРОВ

Абразивная обработка

Абразивная обработка

Абразивный инструмент (Наерман М. С.)

Алмазный в эльборовый инструмент (Наерман М. С.)

Правка шлифовальных инструментов

Правка абразивных кругов

Правка алмазных кругов

Правка эльборовых кругов

Обработва на шлифовальных станках (Наерман М. С.)

Круглое наружное шлифование

Бесцентровое круглое наружное шлифование

Шлифование отверстий

Плоское шлифование

Обработка эльборовым инструментом

Отделочная обработка абразивным инструментом

Заточка и доводка режущего инструмента (Миадлин Я.Б.)

Абразивная доводка деталей (Орлов П. Н)


АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА

АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Конструкция и работоспособность абразивного инструмента характеризуется материалом и размером режущего абразивного зерна, составом и количеством связки, структурой расположения абразивных зерен и пор в инструменте. Все эти параметры маркируются на каждом инструменте и составляют характеристику абразивного инструмента (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Маркирование абразивного

инструмента:

КАЗ — завод-изготовитель; 14А — вид абразивного материала; 40 — номер зернистости; П — индекс зернистости; С2 — степень твердости; 6 — номер структуры; К5 — вид связки; А — класс инструмента; 2-й кл. — класс дисбаланса; ПП — форма круга; 500 — наружный диаметр; 50 — высота; 305 — диаметр отверстия; 35 м/с — допустимая окружная скорость

 

Абразивные материалы (табл. 1 и 2). Режущая способность и износостойкость абразивного материала зависят от его твердости, нагревостойкости, хрупкости и дробимости зерна, а также степени химического взаимодействия с обрабатываемым металлом.

Зернистость (табл. 3) указывает на размер режущих зерен основной фракции, примененных в данном инструменте. В зависимости от размера зерен они делятся на следующие группы: шлифзерно от № 200 до 16, шлифпорошки от № 12 до 3, микропорошки от М63 до М14 и тонкие микропорошки от М10 до М5.

Однородность зернового состава, характеризуемая процентным содержанием основной фракции, оказывает сильное влияние на шероховатость обрабатываемой поверхности, режущие свойства и стойкость инструмента. Поэтому зернистость по ГОСТ 3647-71 дополняется буквенным индексом, определяющим процент основной фракции в инструменте.

Твердость (рис. 2, табл. 4) характеризует прочность удержания абразивных зерен в инструменте при помощи связки.

 

1. Абразивные материалы, характеристика и область применения

Абразивный материал и  его краткая характеристика

Область  применения

Электрокорунд l2О3)

 

Микротвердость 1900—2400 кгс/мм?. Имеет высокую термостойкость (1700—1800° С), более высокую прочность при динамических нагрузках и более изометрическую форму зерен по сравнению с карбидом кремния. Вступает в прочную связь со связкой при изготовлении инструмента. Инертен к железу

Шлифование стали, ковкого чугуна, жаропрочных сплавов, легированных цветных металлов, алюминиевых сплавов

Карбид кремния  (SiC)

 

Микротвердость 3300 — 3600 кгс/мм2. Обладает высокой термостойкостью (1300—1400° С). Кристаллизуется в виде тонких пластинок, обладает повышенной хрупкостью и пониженной сцепляемостью со связкой в инструменте

Шлифование чугуна, цветных металлов, твердых сплавов. Чистовое хонингование и суперфиниширование. Шлифование и заточка режущего инструмента из твердых сплавов и высоколегированной стали

Карбид бора (В4С)

 

Микротвердость 4000—4500 кгс/мм?, очень хрупкий. Имеет пониженную термостойкость. При нагревании св. 500° С окисляется, поэтому не используется для изготовления инструмента, а используется в виде порошков

Доводка и притирка свободным абразивом

Кубический нитрид бораN)

 

Имеет наивысшую после алмаза твердость (8000—10 000 кгс/мм?). Более хрупкий, чем алмаз. Обладает высокой термостойкостью (1500 — 1600° С). Инертен к железу

Шлифование труднообрабатываемой инструментальной быстрорежущей стали. Заточка (чистовая) режущего инструмента. Внутреннее прецизионное шлифование отверстий диаметром до 10 мм стальных деталей. Прецизионное шлифование и полирование деталей сложного профиля. Суперфиниширование стальных деталей

Алмаз (С)

 

Имеет наивысшую микротвердость (до 10 060 кгс/мм?). Обладает пониженной термостойкостью, при нагревании свыше 750°С начинает окисляться. Химически активен к железу

Шлифование и заточка твердых сплавов. Хонингование, суперфиниширование, притирка, полирование. Правка абразивных кругов

 

Поэтому твердость определяется количеством и свойствами связки, введенной в инструмент. С увеличением связки на 1,5% твердость инструмента повышается на одну степень.

При этом объем связки увеличивается за счет соответствующего уменьшения объема пор, Расстояние между зернами остается неизменным.

Рис. 2. Структура абразивного инструмента:

А — структура мягкого и твердого круга (а — мягкий круг; 6 — твердый круг); Б — плотная и открытая структура инструмента одинаковой твердости (а — структура плотная; б — структура открытая); В — структура инструмента на керамической и вулканитовой связках (а — керамическая связка; б — вулканитовая связка)

 

Твердость оказывает влияние на режущие свойства и кромкостойкость инструмента, а также на характер его износа в процессе резания. Если прочность закрепления зерен в инструменте ниже прочности самого абразивного зерна, то износ будет протекать за счет выкрашивания зерен, и абразивный инструмент будет работать в режиме самозатачивания. Если же прочность зерна окажется ниже прочности его закрепления в инструменте, то износ будет протекать частично за счет хрупкого разрушения, скалывания зерен и частично за счет истирания с образованием износных площадок на зерне.

 

2. Марки абразивных материалов, область применения

Абразивный материал (обозначение)

Область применения

 

 

12А

13А

14А

15А

16А

Электрокорунд нормальный

 

Обработка углеродистой и легированной стали, ковкого и высокопрочного чугуна, легированной бронзы, никелевых и алюминиевых сплавов: 14А, 15А — для предварительного шлифования с большим съемом и получистового шлифования. 13А, 14А – для обдирочных малоответственных работ (зачистка литья» поковок). Применяется главным образом в абразивном инструменте на бакелитовой связке, работающем в условиях самозатачивания

 

 

22А

23А

24А

25А

Электрокорунд белый

 

Более твердый, имеет повышенную абразивную способность и хрупкость по сравнению с электрокорундом нормальным. Применяется для операций окончательного и профильного шлифования, резьбошлифования инструментальной и легированной конструкционной стали, заточки сложного режущего инструмента, обработки тонкостенных деталей, а также деталей, склонных к прижогам и имеющих большую поверхность контакта с абразивным кругом

 

 

32А

ЗЗА

34А

Электрокорунд хромистый

 

По прочности приближается к электрокорунду нормальному, а по режущим свойствам — к электрокорунду белому. Применяется для шлифования с увеличенным съемом металла и заточки режущего инструмента

 

 

38А

Электрокорунд циркониевый

 

Имеет высокую прочность. Применяется для обдирочных работ с большими удельными давлениями резания

 

 

37А

Электрокорунд титанистый

 

Имеет повышенную прочность. Применяется на операциях предварительного шлифования с увеличенным съемом металла

 

 

43А

44А

45А

Монокорунд

 

Обладает повышенной прочностью и режущей способностью. Применяется для более ответственных операций шлифования инструментальной стали, для прецизионного шлифования деталей сложных профилей, сухого шлифования и заточки режущего инструмента

 

 

53С

54С

55С

Карбид кремния черный

 

Обработка твердых, хрупких и очень вязких материалов: твердых сплавов, серого и отбеленного чугуна, бронзового и латунного литья, меди; неметаллических материалов (минералов, стекла, кожи, фарфора и др.). Для тяжелых, обдирочных и зачистных работ применяется 53С

 

 

63С

64С

Карбид кремния зеленый

 

Отличается от карбида кремния черного повышенной режущей способностью и хрупкостью. Используется там же, где карбид кремния черный, для окончательного шлифования, для чистовой заточки твердосплавного инструмента, хонингования и суперфиниширования

Зернистость по ГОСТ 3647-71

Размер зерна основной фракции, мкм

Индекс обозначения содержания зерна основной фракции, %

Область применения

В

П

Н

Д

200

160

125

100

80

2500—2000

2000—1600

1600—1250

1250—1000

1000—800

55

45

41

Обдирочные операции, зачистка отливок, поковок. Инструмент для правки шлифовальных кругов. Обдирочное шлифование

63

50

800—630

630— 600

Плоское шлифование торцом круга, предварительная заточка инструмента, отрезные работы, предварительное шлифование со снятием большого припуска незакаленной стали и чугуна. Шлифование вязких материалов

40

32

25

500—400

400—315

31Б— 250

Предварительное и окончательное шлифование закаленных стальных поверхностей и чугуна до 6—7-го классов шероховатости поверхности ( = 2,5 ?0,63 мкм). Заточка режущего инструмента

43

39

3. Зернистость абразивных материалов

20

16

250—200

200—160

55

43

39

Чистовое шлифование до 7— 8-го классов шероховатости поверхности (Rа = 1,25?0,32 мкм) Профильное шлифование. Заточка мелкого режущего инструмента

12

10

8

6

160—125

125—100

100—80

80—63

45

41

Отделочное и профильное шлифование до 8—9-го классов шероховатости поверхности (Rа = 0,63?0,16 мкм). Чистовая заточка и доводка режущего инструмента. Предварительное хонингование. Резьбошлифование (резьба крупного шага)

-40

36

5

4

3

63—50

50—40

40—28

Отделочное шлифование хрупких материалов. Резьбошлифование (резьбы мелких шагов). Хонингование до 8 — 9-го классов шероховатости поверхности (Rа = 0,63?0,16 мкм).

М6З

М50

М40

М28

М20

М14

М10

М7

М5

63—50

50 —40

40—28

28—20

20—14

14—10

10—7

7—5

5—3

60

50

45

42

Суперфиниширование, доводка чистовое хонингование для  получения шероховатости поверхности (Rа = 0,16 мкм и менее).

40

37

55

45

 

4. Маркировка и применение инструмента разной твердости

Степень твердости

Обозначение твердости

Область применения

М — мягкий

СМ — среднемягкий

М1, М2, МЗ СМ1. СМ2

Операция шлифования с интенсивным самозатачиванием инструмента: плоское шлифование торцом круга; внутреннее шлифование закаленной стали; заточка и доводка режущего инструмента; обработка цветных металлов, труднообрабатываемых и вязких сплавов; шлифование высокотвердой закаленной стали, имеющей склонность к прижогам и трещинам; зубошлифование, резьбошлифование; чистовое шлифование и суперфиниширование

С — средний

С1. С2.

Окончательное и чистовое шлифование (круглое, бесцентровое и внутреннее). Плоское шлифование периферией круга. Резьбошлифование. Шлифование чугуна. Обдирочное шлифование торцом круга

СТ — среднетвердый

СТ1, СТ2, СТЗ

Круглое и бесцентровое врезное шлифование. Профильное шлифование. Обработка разобщенных поверхностей. Обдирочное шлифование чугунов

Т — твердый

Т1, Т2

Обдирочное шлифование, снятие заусенцев на поковках и литье. Отрезные круги. Ведущие круги для бесцентрового шлифования. Хонингование закаленной стали. Врезное профильное шлифование с большим съемом металла

ВТ — весьма твердый

ЧТ — чрезвычайно твердый

ВТ1, ВТ2

ЧТ1, ЧТ2

Силовое, обдирочное шлифование и зачистка в металлургии и кузнечнолитейном производстве. Правка абразивных кругов. Шлифование шаров и выполнение операций с большим удельным давлением резания.

 

5. Структура кругов для различных видов шлифования

Номер структуры абразивного инструмента

Применение

0—3

 

3—4

 

4—6

7—9

8—10

8—12

Инструмент на бакелитовой и керамической связке для шлифования с малым съемом металла, преимущественно для обработки шарикоподшипников

Профильное шлифование; шлифование с большими подачами и переменной нагрузкой. Отрезные работы

Круглое наружное, бесцентровое, плоское шлифование периферией круга

Плоское шлифование торцом круга, внутреннее шлифование, заточка инструмента

Шлифование и заточка инструмента, оснащенных твердым сплавом'

Профильное шлифование мелкозернистыми кругам (резьбошлифование)

 

Структура (табл. 5) абразивного инструмента характеризуется соотношениём объемов абразивных зерен, связки и пор. Система регулирования структур основана на сохранении равенства Vз + Vс + Vп = 100%. Определяющим параметром структуры является объем зерна Vз. С увеличением на один номер структуры Vз уменьшается на 2%, расстояние между зернами и размер отдельных пор увеличиваются, однако для сохранения одинаковой твердости инструмента объем связки Vс также увеличивается на 2%, при этом объем пор Vп остается неизменным.

Таким образом, абразивные инструменты одинаковой зернистости и твердости, но разных структур различаются между собой по степени сближения абразивных зерен.

Принято называть структуру от 0 до № 3 — плотной, от № 4 до № 6 — средней, от № 7 до № 12 — открытой. Чем больше номер структуры, тем больше расстояние между зернами, т. е. инструмент будет иметь более открытую структуру.

Схема плотной и открытой структуры показана на рис. 2, б. Инструменты открытой структуры улучшают условия отвода стружки и уменьшают тепловыделение. Наиболее эффективно их применение при обработке вязких металлов, а также деталей, склонных к прижогам и трещинам.

Увеличенные размеры пор достигаются также добавкой в абразивную массу порообразующих веществ, выгорающих при термической обработке инструмента (молотый уголь, пластмассовая крошка, древесные опилки). Абразивный инструмент с увеличенным объемом пор называется высокопористым. Наибольшая эффективность высокопористого инструмента проявляется при обработке очень вязких материалов, при сухом шлифовании в заточке.

Связка (табл. 6) определяет прочность и твердость инструмента, оказывает большое влияние на режимы, производительность и качество обработки.

Класс абразивного инструмента. Точность размеров и геометрической формы абразивных инструментов обусловливается ГОСТ 4785—64* двумя классами А и Б. Допуски на предельные отклонения наружного диаметра, посадочного отверстия, смещения оси отверстия (эксцентриситет) и высоты кругов для класса А в 1,5—2 раза меньше, чем для класса Б.

Разброс твердости для инструментов на керамической и бакелитовой связке класса А должен находиться в пределах одной степени, для класса Б — в пределах двух степеней. Дисбаланс кругов класса А не должен превышать 2-го класса (без компенсации) по ГОСТ 3060—55.

Повреждения кромок инструмента и железистошлаковые включения для инструментов класса А не допускаются.

Для работы в автоматических линиях на высокопрецизионных и многокруговых станках выпускаются прецизионные круги, превосходящие инструмент класса А по точности геометрических параметров, однородности зернового состава, уравновешенности абразивной массы качеству абразивных материалов. Качество прецизионного инструмента обусловлено ОСТ2 470-6—72.

6. Маркирование и область применения инструмента на разных связках

Маркировка разновидности

Применение

 

Керамическая связка К

КО

Малогабаритные круги для внутреннего шлифования

К1

К8

Инструмент общего назначения для всех видов шлифования кроме отрезных и прорезных работ

К5

К7

Инструмент повышенной прочности и кромкостойкости для скоростного, профильного, врезного, прецизионного шлифования

ЗК

Инструмент из карбида кремния для всех видов шлифования и заточки

 

Бакелитовая связка Б

Б

Инструмент с повышенной режущей способностью для шлифования деталей, имеющих склонность к прижогам; для зачистного и обдирочного шлифования, для заточки и

Б1

Инструмент общего назначения. Для плоского, внутреннего шлифования заточки, разрезных работ хонингования

 

Б2

Инструмент для торцешлифования сегментными кругами

БЗ

Инструмент для резьбошлифовальных и отрезных работ, хонингования

БУ

Инструмент повышенной прочности для скоростного  шлифования, зачистки литья и поковок, отрезных работ

 

Вулканитовая связка В

В, В1

Инструмент общего назначения: для ведущих  кругов, бесцентрового шлифования, для отрезных работ, обработки фасонных  поверхностей, хонингования  незакаленной стали

В2

Инструмент повышенной прочности для скоростного шлифования и резьбошлифования

ВЗ

Инструмент повышенной режущей способности для профильной обработки подшипников качения, чистового шлифования цилиндрических в некруглых поверхностей

 

Глифталевая связка ГФ

ГФ

Инструмент для доводочных и полировальных работ

 

Поливинилформалевая связка ПФ

ПФ

Инструмент для доводочных работ

Эпоксидная

 

Инструмент для доводочных работ, абразивных шеверов

 

Силикатная связка G

С

Инструмент с уменьшенным тепловыделением и пониженной кромкостойкостыо

 

Магнезиальная связка М

М

Инструмент с уменьшенным тепловыделением и пониженной кромкостойкостью. Для заточки режущих поверхностей, не требующих высокой точности

 

Класс дисбаланса характеризует неуравновешенность массы шлифовального круга, которая зависит от точности геометрической формы, равномерности размешивания абразивной массы, качества прессования и термообработки инструмента в процессе его изготовления.

Установлено четыре класса допускаемого дисбаланса для инструментов разной сортности, зернистости, связки и размеров (ГОСТ 3060—55). По этим классам дисбаланса проверяется качество кругов на абразивных заводах и потребителем. Классы дисбаланса не имеют отношения к точности балансировки кругов в сборе с планшайбой перед установкой их на шлифовальный станок.

Форма и размеры инструмента (табл. 7). Для каждой разновидности формы инструмента ГОСТом предусмотрены его размеры. основными размерами для шлифовальных кругов являются: наружный диаметр D, высота Н, диаметр отверстия d.

Скорость круга vкр ограничивается прочностью абразивного инструмента. Допустимые скорости обусловлены ГОСТ 4785—64*.

Шлифовальная шкурка (табл. 8) выпускается на тканевой и бумажной основе. Применяется в виде листов, лент, дисков, кругов и др. Шкурка предназначается для машинного, ручного шлифования и полирования всухую и с охлаждением.

Шкурки, изготовляемые на мездровом клее, растворяются в воде и водных растворах, поэтому пригодны для обработки всухую и с охлаждением маслом, керосином и уайт-спиритом.

 

7. Абразивные инструменты и их применение

Название и обозначение инструмента

Форма сечения

Область применения

Круги шлифовальные (ГОСТ 24 -75)

Плоские прямого профиля ПП

Круглое наружное, внутреннее, бесцентровое, плоское периферией круга, обдирочное шлифование и зачистные работы

Плоские с двусторонним коническим профилем 2П

Шлифование резьбы, зубьев зубчатых  колес, профиля шеверов и долбяков, зуборезного инструмента

Плоские 45°-ного конического профиля ЗП

Заточка пил

Плоские с малым углом  конического профиля 4П

Шлифование профиля зубьев зубчатых колес, червячных фрез, протяжек и зуборезного инструмента

Плоские с выточкой ПВ

Круглое, внутреннее шлифование. Шлифование шейки и торца при внутреннем шлифовании

Плоские с двусторонней выточкой ПВД

Круглое, плоское шлифование. Ведущие круги для бесцентрового шлифования

Плоские с конической выточкой ПВК

Круглое шлифование шейки и торца

Плоские с двусторонней конической выточкой ПВДК

Плоские рифленые

Зачистные работы

Плоские наращенные ПН

Плоское шлифование торцом круга

Диски Д

Отрезные работы. Прорезка канавок

Название и обозначение инструмента

Форма сечения

Область применения

 

Диски и шифовпльные фибровые (ГОСТ 8692-75)

 

С нанесением абразивного слоя непосредственно на фибру А

Зачистка сварочных швов. Зачистка и шлифование фасонных поверхностей

 

С приклеиванием шлифовальной шкурки на тканевой  основе к фибре Б

 

Головки шлифовальные (ГОСТ2447-76)

 

Цилиндрические ГЦ

Обработка фасонных поверхностей штампов, прессформ. Зачистка отливок и сварных конструкций. ГЦ применяют также для   внутреннего шлифования. ГК60° — так-же для зачистки центров

 

Угловые ГУ

 

Конические с углом конуса 60° ГК 60°

 

Сводчатые ГСв

 

Конические с закругленной вершиной ГКЗ

 

Шаровые ГШ

 

 

Шаровые с цнлиндрической боковой поверхностью ГШЦ

 

 

Продолжение табл. 7

Название и обозначение инструмента

Форма сечения

Область применения

 

Пример условного обозначения головки

 

МАЗ

ГК

20

23А

25

П

СТ1

К5

 

Завод-

изготов-итель

Форма

Наружный диаметр

Вид абразив-ного материа-ла

Номер зерни-стости

Индекс зерни-стости

Степени твердости

Вид связки

 

Сегменты шлифовальные (ГОСТ 2464—75)

 

Плоские СП

Плоское шлифование торцем круга, заточка ножей.

Для наборных кругов в зависимости от типа станка и конструкции сегментной головки или оправки

 

Выпукло-вогнутые 1С

 

Вогнуто-выпуклые 2С

 

Выпукло-плоские ЗС

 

Плоско-выпуклые 4С

 

Трапециевидные 5С

 

Специальные 7С

 

Специальные 6С

Плоское торцевое шлифование камня, гранита, керамики

 

Специальные 8С

 

Для шлифования рельс 9С

Шлифование рельс

 

Название и обозначение инструмента

Форма сечения

Область применения

Пример условного обозначения сегмента

ЗАЗ

60

Х

25

Х

125

14А

16

П

С2

К5

А

Завод-изгото-витель

Форма

Высота

 

Шири-на

 

Длина

Вид абразив-ного материала

Номер зернис-тости

Индекс зернис-тости

Степень твердос-ти

Внд связки

Класс инстру-мента

Бруски шлифовальные (ГОСТ 2456 — 75}

Квадратне БКв

Зачистные и слесарные доводочные работы. Бруски БКВ применяют такнже для суперфиниширования

Плоские БП

Трехгранные БТ

Круглые БКр

Полукруглые БПкр

Для хонингования плоские БХ

Хонингование и суперфиниширование

Пример условноео обозначения бруска

МАЗ

БП

20

X

10

X

150

63С

М28

П

С2

К5

А

Завод-изготовитель

Форма

Высота

 

Ширина

 

Длина

Вид абразивного материала

Номер зернис-тости

Индекс зернис-тости

Степень твердости

Вид связки

Класс инструмента

 

8. Область применения  шкурок на мездровом клее и водостойких

Тип шкурки

Применение

Водостойкая на бумажной основе

Зачистные работы грунтовых поверхностей (кузова автомобилей, холодильника, радиоприемников, швейных машин и др.). Тонкие доводочные работы

Водостойкая на тканевой основе

Для ленточного (машинного, ручного) шлифования с водным, масляным или керосиновым охлаждением, уайт-спиритом, также для сухого шлифования. Для обработки титановых и жаропрочных сплавов, экранов кинескопов применяется двухслойная шкурка на тканевой основе

Шкурка на мездровом клее и бумажной основе

Машинно-ленточное шлифование без охлаждения и с охлаждением маслом, керосином, уайт-спиритом. Вследствие растворимости в воде мездрового клея применение воды или водных растворов исключается

Шкурка на мездровом клее и тканевой основе

Шлифование и полирование стали, чугуна, алюминия, бронзы, дерева, мрамора, кожи, фанеры, стекла. На ленточных, дисковых в валковых станках, а также вручную

 

9. Область применения шкурок с разными абразивными материалами

Вид абразивного зерна

Применение

Электрокорунд:

нормальный

Белый

Карбид кремния

 

Кремний

Стекло

Гранат

 

Эльбор

 

 

 

Алмаз

 

Обработка углеродистых в легированных сталей, ковкого чугуна, дерева

Обработка жаропрочных и легированных сталей

Обработка чугуна, бронзы, алюминия, пластмассы, мрамора, гранита стекла, дерева

Обработка дерева, фанеры, кожи

Обработка дерева, фанеры, фетра, войлока

Обработка твердых лиственных пород дерева (самшита, дуба, бука и др.)

Полирование прецизионных поверхностей, стальных труднообрабатываемых деталей, а также деталей из конструкционной стали в массовом производстве, где требуется высокая стойкость инструмента

Полирование и чистовое хонингование прецизионных деталей из твердого сплава и чугуна

 

Водостойкие шкурки изготовляются на синтетических смолах и лаках, поэтому работают с охлаждением водными растворами, эмульсиями, маслом, керосином и уайт-спиритом, а также всухую.

Пример обозначения шкурки: ЭС Р СУ 600Х 30 23А 25 П А, где: ЭС — способ нанесения абразивного слоя. Применяются два способа нанесения; ЭС — электростатический, МС — механический. Электростатический способ обеспечивает повышенную режущую способность за счет ориентированного расположения зерен. Р — тип шкурки. Выпускается рулонная Р и листовая Л.

СУ — основа. В зависимости от назначения шкурки применяют тканевые или бумажные основы. Для более тяжелых работ и ленточного шлифования используются тканевые основы, имеющие более высокую прочность. Значения прочности шкурки приведены в ГОСТ 5009—75, 6456—68*. 13344—67, 10054—75. 600Х30 — ширина и длина шкурки. Размеры выпускаемых шкурок обусловлены ГОСТ 5009—75, 6456—68*, 13344—67, 10054—75.

23А — вид абразивного материала (табл. 9). Шлифовальная, шкурка изготовляется из электрокорунда нормального, белого и хромистого, монокорунда, карбида кремния черного и зеленого, кремния, стекла и граната, эльбора и алмаза.

25 — зернистость абразивных материалов (табл. 10), применяемых в шкурках, регламентируется ГОСТ 5009—75, 6456—68*, 10054—75, 13344—67*.П — индекс основной фракции, характеризует гранулометрический состав абразивного материала для шлифовальной шкурки, который по ГОСТ 3647—71 определяет содержание основной фракции не менее 35—55%.А — класс шкурки. Характеризует истирающую способность, определяющую её износостойкость. Шкурки выпускаются трех классов (А, Б и В) на мездровом клее и двух классов (А и Б) водостойких. Нормы износостойкости обусловлены ГОСТ 5009—75, 6456—75, 10054—75, 13344—67. Для обработки фасонных поверхностей используются эластичные шкурки, которые наиболее эффективны в подшипниковой промышленности. Шлифовальные диски на фибровой основе являются гибким абразивным инструментом на фибровой основе, где абразивное зерно непосредственно наклеено на одну из ее сторон. Фибровые диски работают на станках с гибким валом. При закреплении на конце гибкого вала диск поджимается к специальной эластичной подушке. Гибкость, эластичность и небольшая толщина фибровых шлифовальных дисков позволяет широко применять их для шлифования и зачистки сложных криволинейных поверхностей, труднодоступных мест (закруглений, изгибов, узких пазов), зачистки поверхностей после штамповки, сварки и пайки, покрытия пастой, изготовлении штампов, зачистки точного литья.

10. Область применения шкурок разной зернистости

Зернистость абразивных материалов

Применение

80—40

Удаление старых слоев краски, клея, лака, заусенцев, ржавчины. Предварительное шлифование грунтов, шпатлевок и обработка дерева

25—10

Полирование цилиндрических, плоских и фасонных  поверхностей автомобильных, подшипниковых деталей, кузнечно-прессового инструмента и других отраслей прецизионного машиностроения

8—М4

Отделочные работы в машиностроении, изготовлении шлифов, полирование нержавеющей стали

 

Наиболее широко используются фибровые диски в автомобильной, судостроительной, авиационной промышленности при обработке мест сварки и пайки, подвергающихся последующей окраске (автомобильные кузова, кабины, гребные и авиационные винты и др.). Фибровые диски применяются в строительной технике для шлифования паркета, гранита, мрамора.

Техническая характеристика и размеры шлифовальных фибровых дисков обусловлены ГОСТ 8692—75.

Абразивные пасты. Состоят из абразивных материалов, связки и поверхностно-активных веществ. Из числа абразивных материалов наибольшее применение имеют: электрокорунд, наждак, карбид кремния, карбид бора, алмаз, эльбор.

В зависимости от требуемого класса шероховатости поверхности в табл. 11 даны рекомендации по выбору зернистости абразивных материалов.

11. Выбор зернистости абразивных материалов для операций доводки

Требуемая шероховатость поверхности

Зернистость абразивных материалов в пастах

Rа = 0,32 ? 0,08 мкм (9— 10-й классы)

5—3

Ra = 0,16 ? 0,04 мкм (10— 11-й классы)

М40—М14

Rа = 0,04 ? 0,02 мкм

Rz = 0,1 ? 0,05 мкм (12— 13-й классы)

М10—М5

Rz= 0,06? 0,025 мкм (14-й класс)

МЗ—М0,3

 

В химико-механических пастах роль абразивных материалов выполняют: окись железа, окись хрома, венская известь, маршалит, окись алюминия. Эти пасты применяют для прецизионной доводки и декоративного полирования после покрытий. Контроль и испытание абразивного инструмента. Визуальный осмотр инструмента осуществляется с целью выявления трещин, раковин, сколов. Наличие трещин выявляется простукиванием. Круги, не имеющие трещин или других дефектов, дают чистый звук, а круги с трещинами — дребезжащий. Контроль геометрических параметров охватывает измерение наружного диаметра, высоты, диаметра отверстия, параллельности торцов и концентричности отверстия. Точность контролируемых параметров для инструментов класса А и Б и прецизионных обусловлена ГОСТ 4785—64 и ОСТ2 И70-6—72. Контроль твердости. Твердость инструментов на керамической и бакелитовой связках зернистостью 50—М14 определяется измерением глубины лунки, образующейся на поверхности инструмента под воздействием струи кварцевого песка, выбрасываемой сжатым воздухом из сопла пескоструйного прибора (ГОСТ 18118—72). Твердость инструментов на керамической и бакелитовой связках зернистостью 12 и менее определяется на приборе типа «Роквелл» измерением глубины лунки, образующейся от вдавливания в тело инструмента стального шарика под воздействием нагрузки 100 или 150 кгс (ГОСТ 19202—73). Твердость инструментов на вулканитовой связке зернистостью 12 и менее определяется измерением глубины лунки, образующейся от вдавливания в тело инструмента твердосплавного конуса под действием постоянной нагрузки.

Контроль неуравновешенности шлифовальных кругов. Неуравновешенность определяется по дисбалансу круга. За единицу дисбаланса принята величина груза, устраняющая неуравновешенность, вызванную смещением на 0,01 мм центра тяжести от его геометрического центра. Дисбаланс кругов определяется статической балансировкой. Мерой дисбаланса служит груз, который, будучи сосредоточен в точке периферии круга, противоположной его центру тяжести, перемещает последний на ось вращения кругаю.спытание шлифовальных кругов на прочность (на разрыв) производится вращением на испытательных стендах при скорости, превышающей рабочую скорость на 50%. Испытанию на прочность подлежат шлифовальные круги Ф 150 и более, а также круги Ф 30 и более, предназначенные для работы со скоростью выше 40 м/с. Условия испытания различных кругов на прочность обусловлены ГОСТ 12. 2. 001—74. Контроль абразивной шкурки осуществляют: на износостойкость методом истирания шкурки о шкурку в течение 2 мин при нагрузке 5 кгс (на тканевой основе) и 3 кгс (на бумажной основе); на истирающую способность методом истирания стеклянных кубиков;

на прочность (на тканевой основе) растяжением на разрыв. Условия испытания шкурок обусловлены ГОСТ 13344—67*. 6456—68, 5009—75, 10054—75.

Крепление абразивного инструмента (табл. 12). Крепление кругов на шпинделе должно быть надежным и не создавать в круге внутренних напряжений. Для равномерного зажима между фланцем и кругом прокладывают кольца толщиной 0,5—3,0 мм из кожи, войлока, резины или картона.

12 Способы крепления абразивного инструмента

 

Размеры, мм

d

D

H

1

1,5; 1,6

3

4

(5)

3

4

5; 6

?8

?10

?16

8–13

?25

16, (17)

?50

6; (8)

20–40

10

13

3

4

(5)

6

 

8

10

 

13

 

 

16

 

20

8–10

8–13

?20

15–20

?25

20–40

?32

?40

40–70

32; 40

?50

50

?63

63–70

10

18

32

40

50

80

?20; 32*

?40

?25; 50*

?10

?20

?50

?20

?40

?63

?20; 40*

?40: 50*

?63

?20; 40*

?40; 50*

?63; 80*

?20; 50*

?40; 80*

?80

? (100)

16

40

50

20

63

80

100

10

13

16

?32

40

40; 50

50

63

80

100

125; 150

175; 200

250

300

400

500

?40

20

?50; (63)

?63; (100)

(25); 32

?50

?5

 

d

D

H

32

175; 200

?32; (40); 80*

250

?(10)

?25; (32)

50

(51)

125 - 175

?10)

?50; 80*

200 - 300

?10)

?50; 80*

?(10)

?50

?100

(75)

76

127

250; 300

?10)

?50

?100

?200; 250*

350

?(10)

?50

?100

?200; 275*

400

450

?80

?63

 


Продолжение табл. 12

d

D

H

203

350–400

(450)

?(10)

?50

?100

?200

500

?(10)

?50

?100

 

?10)

?50

?100

?200

305

600

?(10)

?50; ?80

 

?100

?200

?250

750

?50

?80*; 100

900; 1060

(1100)

?50

(1400)

?1250

?100

508

 

 

Продолжение табл. 12

B

D

H

16

200

250

300

350

400

450

?100

20

?125

25

?150

(16)

500

32

600

(685)

B

D

H

Типы сегментов

Типы сегментов

СП

 

СП

80

 

90

60

250

 

300

400

500

600

750

900

65

 

90

65

100

90

100

120

Примечания: 1. Размеры, заключенные в скобках, применять не рекомендуется.

2. Размеры, отмеченные звездочкой, относятся только к креплению инструмента чашечной форы и с выточкой.

 

 

АЛМАЗНЫЙ И ЭЛЬБОРОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Алмаз и эльбор превосходят в 3—4 раза по твердости и износостойкости основные абразивные инструменты, поэтому их используют для абразивной обработки высокотвердых и трудношлифуемых материалов.

В отличие от абразивных материалов, где повышение твердости сопровождается уменьшением их прочности, в алмазах наивысшая твердость сочетается с прочностью, превышающей прочность электрокорунда и карбида кремния в 2—3 раза, поэтому алмаз используют не только в качестве абразивного, но и кристально-лезвийного режущего, выглаживающего и измерительного инструмента, где исключительно важно сочетание наивысшей твердости с износостойкостью и прочностью кристаллов. Однако алмаз имеет невысокую термостойкость и химически активен к железу. Эти свойства ограничивают его эффективное применение при высокоскоростной обработке железоуглеродистых сплавов.

В отличие от алмаза в эльборе сочетается высокая твердость с высокой термостойкостью и химической инертностью к железу. Благодаря этому эльбор весьма эффективен для высокоскоростной абразивной обработки железоуглеродистых сплавов. Но эльбор является хрупким материалом и поэтому его используют лишь в абразивном мелкозернистом инструменте.

Инструмент из эльбора, обладая исключительно высокой износостойкостью, длительно сохраняет высокие режущие свойства и заданный профиль без правки, Поэтому эльборовый инструмент очень эффективен для обработки прецизионных фасонных поверхностей (резьбовых, винтовых, зубчатых, профильных направляющих и др.), а также малых отверстий, например, прецизионных подшипников, где износ инструмента определяет заданную геометрическую точность.

Эльборовый мелкозернистый инструмент, сохраняя высокие режущие свойства, выполняет чистовое шлифование с малым тепловыделением и обеспечивает высокий класс шероховатости поверхности.

Эти свойства эльбора успешно используются для заточки и доводки режущего инструмента из быстрорежущей стали.

О б л а с т ь   п р и м е н е н и я   а л м а з н о г о   и   э л ь б о р о в о г о   и н с т р  у м е н т а. Алмазный инструмент применяют для:

шлифования твердых сплавов и сверхтвердых и хрупких материалов, в том числе алмазов;

заточки и доводки твердосплавного режущего инструмента;

хонингования, суперфиниширования, доводки, притирки и полирования закаленной стали, твердых сплавав и сверхтвердых материалов;

правки шлифовальных кругов.

Эльборовый инструмент применяют для:

шлифования быстрорежущей и другой труднообрабатываемой стали;

заточки и доводки режущего инструмента из быстрорежущей стали;

полирования, суперфиниширования и доводки закаленной стали;

внутреннего прецизионного шлифования малогабаритных отверстий в стальных деталях;

прецизионного шлифования направляющих станин и других особо точных деталей с высокими требованиями геометрической точности;

прецизионного резьбошлифования и зубошлифования.

Адмазные и эльборовые шлифовальные круги (рис. 3, табл. 13) стоят из металлического или пластмассового корпуса и режущей части — алмазо- или эльборосодержащего слоя, который приклеивается или прессуется непосредственно на корпусе.

Алмазные круги. В алмазных кругах применяют преимущественно синтетические алмазы в виде шлифпорошков и микропорошков. В зависимости от величины и прочности зерна шлифпорошки выпускаются пяти марок:

АСО — прочность в 2—5 раз ниже, чем природных алмазов. повышенная хрупкость и пониженная прочность приводят к самозатачиванию, минимальным силам резания и пониженной температуре шлифования. Благодаря шероховатости зерно хорошо удерживается в связке. Эти свойства обеспечивают высокое качество обработанной поверхности с минимальной глубиной дефектного слоя. Инструмент алмазов АСО изготовляют на органических связках с размером зёрен| до 160 мкм и применяют для доводочных работ.

 

Рис. 3. Маркирование алмазного и эльборового круга:

ЛЧК — форма круга; 150 — наружный диаметр; 32 — высота круга; 32 — диаметр отверстия; 5 — шнрина алмазного ( или эльборового слоя; 3 — высота алмазного или эльборового слоя; ЛО — материал; Л8 — зернистость для эльборового круга (или 63/50 для алмазного круга М 100% — концентрация; К— связка; С2 твердость; 30 — количество карат алмаз или эльбора в круге; 7 — структура; «Ильич» — завод-изготовитель; 35 м/с допустимая рабочая скорость круга

АСР — прочность в 1,6—2 раза выше АСО, обладает меньшей хрупкостью. Инструмент изготовляют на металлических и керамических связках и применяют для шлифования и заточки твердых сплавов обработки керамики, стекла и других хрупких материалов. Инструменты из АСР выпускают с размером зерна до 250 мкм.

АСВ — обладает более высокой прочностью и меньшей хрупкостью. Применяется для изготовления инструментов на твердых металлических связках, предназначенных для обработки и резки при высоких нагрузках различных твердых материалов и горных пород. Инструменты из АСВ выпускаются с размером зерна до 400 мкм.

АСК — по хрупкости и прочности идентичны природным алмазам и предназначены, главным образом для хонингования  закаленного чугуна разрезки природного камня, шлифования стали (размер зерен до 500 мкм).

АСС — монокристаллы размером до 630 мкм. Прочность в 1,5—2 раза выше прочности природных алмазов, обладают наименьшей хрупкостью и предназначены для бурения горных пород и правки абразивных кругов.

Микропорошки выпускаются двух марок:

АСМ — микропорошок обычной абразивной способности, рекомендуется для инструмента, паст и суспензий, применяемых при обработке

 

13. Типоразмеры кругов, обозначение и область применения

Эскиз круга

Обозначение

Диаметр, мм

Связка

Применение

 

Плоские круги

 

Прямого профиля

 

АПП

16–500

Органическая, металлическая, керамическая,

Шлифование и доводка цилиндрических и  плоских поверхностей деталей. Шлифование и доводка деталей штампов, инструментов из твердого сплава. Шлифование стружколомательных порожков на резцах. Шлифование керамики и других хрупких материалов

 

ЛПП

20–400

Керамическая

Круглое наружное, внутреннее и плоское шлифование периферией круга деталей из быстрорежущей, высоколегированной, жаропрочной и другой трудношлифуемой стали

 

80–400

Органическая

 

Прямого профиля без корпуса

А1ПП

6–13

Органическая, металлическая, керамическая,

Шлифование и доводка отверстий деталей из твердого сплава, керамики или других хрупких материалов

 

Л1ПП

3,2–16

Керамическая

Прецизионное шлифование отверстий малых диаметров (до 10— 15 мм), в частности отверстий колец подшипников

 

Прямого профиля трехсторонние

 

А2ПП

125–250

Органическая, металлическая, керамическая

Шлифование пазов и твердосплавных деталей штампов

 

 

С выточкой

АПВ

80 — 300

Органическая, металлическая, керамическая

Заточка и доводка твердосплавных резцов, обработка деталей измерительных инструментов. Шлифование и доводка торцов деталей из твердого сплава, керамики и других хрупких материалов

 

 

ЛПВ

100 — 250

Органическая

Заточка и доводка режущего инструмента из быстрорежущей и низковольфрамовой стали пониженной шлифуемости. Шлифование и доводка торцов

 

 

С двусторонней выточкой

АПВД

100 — 250

Органическая, металлическая, керамическая

Обработка твердосплавных мерительных скоб

 

 

ЛПБД

100 — 250

Органическая

Круглое торцовое шлифование быстрорежущей высоколегированной жаропрочной и нержавеющей стали

 

 

С двусторонним коническим профилем

А2П

25 — 400

Органическая, металлическая керамическая

Шлифование профиля резьбы твердосплавного резьбового инструмента. Заточка твердосплавных фасонных резцов, обработка твердосплавных деталей штампов

 

 

Л2П

50 — 400

Органическая

Шлифование профиля резьбы, метчиков и ходовых винтов

 

 

С полукругло-выпуклым профилем

А5П

50 — 150

Органическая, металлическая, керамическая

Шлифование стружколомательных канавок на твердосплавных резцах

 

 

Чашечные конические круги

 

 

АЧК

50 — 250

Органическая, металлическая керамическая

Заточка и доводка твердосплавных резцов, фрез и других твердосплавных многолезвийных инструментов

 

 

ЛЧК

50 — 200

Органическая

Заточка режущего инструмента из трудношлифуемой стали. Шлифование направляющих станин из чугуна и стали. Шлифование и доводка торцовых поверхностей

 

 

А1ЧК

50 — 150

Органическая, металлическая керамическая

Доводка задней поверхности твердосплавного многолезвийного инструмента

 

 

Тарельчатые круги

 

АТ

50—150

Органическая, металлическая, керамическая

Заточка и доводка передней поверхности твердосплавных зенкеров, разверток, фрез и другого многолезвийного инструмента. Шлифование твердосплавных деталей штампов

 

ЛТ

БО— 200

Органическая

Заточка передней поверхности многолезвийного инструмента (разверток, зенкеров) из быстрорежущей стали, особенно, трудношлифуемой

 

А1Т

50—150

Органическая, металлическая, керамическая

Заточка и доводка передней поверхности твердосплавного многолезвийного инструмента с малой высотой зуба, разверток, зенкеров, фрезы т. д. Шлифование твердосплавных деталей штампов

 

Л1Т

50—200

Органическая

Заточка передней поверхности многолезвийного инструмента с малой высотой кромки

АЗТ

32—150

Органическая, металлическая, керамическая

Заточка и доводка передней поверхности  твердосплавного многолезвийного инструмента с винтовыми канавками

ЛЗТ

60—125

Органическая

Заточка многолезвийного инструмента (разверток, зенкеров) из быстрорежущей трудношлифуемой стали

А4Т

125—300

Органическая, металлическая

Шлифование и заточка твердосплавного зуборезного инструмента

Чашки конические

А2ЧК

50—150

Органическая, металлическая, керамическая

Заточка и доводка твердосплавного многолезвийного инструмента

 

 

 

 

 

 

14. Выбор зернистости алмазного инструмента в зависимости от требований к шероховатости поверхности

Шероховатость обработанной поверхности по ГОСТ 2789—73, мкм (классы)

Зернистость алмазного инструмента при связках круга

металлической

Органической (бакелитовой)

Rz = 20?10 (5)

Rа = 2,5?1,25 (6)

Rа = 2,5?0,63 (6—7)

Rа = 1,25?0,32 (7—8)

315/25011—200/160

200/16011—125/100

125/10011—80/63

Rа = 0,63?0,16 (8—9)

63/5011—50/40

80/63-63/50

Rа = 0,32?0,08 (9—10)

Rа = 0,16? 0,04 (10—11)

Rа = 0,08?0,02 (11—12)

Rz = 0,1?0,05 (13)

63/50—50/40

40/28—28/20

20/14-10/7

Примечание. Нижние пределы классов шероховатости соответствуют закаленной стали, верхние пределы — твердым сплавам.

твердых сплавов, закаленной стали, стекла и других твердых материалов. АСН — микропорошок повышенной абразивной способности, рекомендуется для инструмента, паст и суспензий, применяемых для обработки природных и синтетических алмазов, корундов, специальной керамики и других труднообрабатываемых материалов. Зернистость (табл. 14) шлифпорошков двух диапазонов: широкого и узкого, а микропорошков — одного. Зерновой состав порошков характеризуется совокупностью фракций: основной и побочных — крупной и мелкой, выраженных в процентах. Размер зерна в каждой фракции шлифпорошков определяется размером сторон ячеек двух контрольных сит в микронах по ГОСТ 3584—73, из которых через верхнее сито зерна должны проходить, а на нижнем задерживаться. Зернистость шлифпорошка определяют по основной фракции и обозначают дробью, числитель которой соответствует размеру стороны ячейки верхнего сита, знаменатель — размеру стороны ячейки нижнего сита. Зерновой состав микропорошков определяется линейными размерами проекции зерен под микроскопом. Зернистость микропорошка обозначается дробью, числитель которой соответствует наибольшему, а знаменатель — наименьшему размерам зерен основной фракции. Микропорошки как из природных (АМ и АН), так и из синтетических (АСМ и АСН) алмазов выпускают одиннадцати зернистостей: от 60/40 до 1/0. Металлизация алмазного порошка улучшает его сцепление со связкой, уменьшает износ инструмента и улучшает отвод тепла из зоны резания. Связки (табл. 15). Алмазные круги выпускаются на металлических, органических и керамических связках.

15. Выбор связки для алмазных инструментов

Область применения

Обозначенне связки

Марка алмаза

Органическая связка

 

 

Шлифование и заточка твердого сплава всухую и с применением СОЖ при снятии значительного припуска на повышенных режимах резания

БП2

Б156

Б2, Б8

АСР. АСВ

Шлифование и заточка твердого сплава всухую и с применением СОЖ для чистовых и доводочных операций

Б1, БЗ

Т02

ВР-ЗБ

АСО, АСМ

Профильное шлифование и резьбошлифование твердого сплава всухую и с применением СОЖ

БП-2, Б2

Б156

АСО, АСР

Наиболее тонкие полировальные операции по 12—14-му классам шероховатости поверхности

(Rа = 0,04?0,02 мкм, Rz = 0,1?0,025 мкм)

Р1

АСО

Полирование по 11—12-му классам шероховатости поверхности (Rа = 0,08?0,02 мкм)

Р4

АСО

Полирование по 9—11-му классам шероховатости поверхности (Rа = 0,32?0,04 мкм)

Р9

АСО

Полирование по 8 — 9-му классам шероховатости поверхности

(Rа = 0,63?0,16 мкм)

Р14

АСО

Металлическая связка

 

 

Шлифование фасонных поверхностей, резьбошлифование, шлифование стружколомающих канавок, разрезка, внутреннее шлифование твердого сплава с применением СОЖ

М1

М13

АСР, АСВ, А

Электролитическое шлифование и заточка твердосплавного инструмента, а также твердосплавных пластин, закрепленных на стальной державке

МВ1

М5-5

МК

МП

АСР, АСВ

Хонингование чугуна на предварительной операции при средних припусках, а также на чистовых и окончательных операциях

М1

АСВ, АСР

Хонингование закаленных и улучшенных сталей

М73

ACB

Окончательное хонингование чугуна и стали

М10

АСВ, АСР

Хонингование закаленных и улучшенных сталей при повышенных давлениях  (>12 кгс/см2)

М13

A, ACK, АСB

Хонингование легированных, цементированных и твердозакаленных сталей после предварительного шлифования

М5

АСВ, АСР

Хонингование чугунных тонкостенных деталей

М17

АСР

Керамическая связка

 

 

Заточка твердосплавных пластин, закрепленных на стальной державке с применением СОЖ

К1

АСР

Металлическая связка сообщает инструменту высокую прочность, кромкостойкость и износостойкость. Вместе с тем металлическая связка снижает режущие свойства, способствует «засаливанию» и требует периодической правки инструмента. Инструмент на органических связках отличается повышенной режущей способностью, не «засаливается», выделяет меньше тепла при шлифовании, обеспечивает более высокий класс шероховатости поверхности, однако имеет повышенный износ, поэтому используется главным образом на финишной обработке. Инструмент на керамических связках позволяет регулировать структуру, поэтому наиболее эффективен на обработке вязких материалов, особенно при одновременном шлифовании твердого сплава и стали. Концентрация определяется количеством алмазного порошка в алмазосодержащем слое инструмента. Содержание алмазов, равное 25% объема алмазосодержащего слоя, принято за 100%-ную концентрацию, что соответствует 0,878 мг алмазов на 1 мм3 слоя. Алмазные круги изготовляют концентрацией 25, 50, 100, 150 и 200%.Для большинства операций алмазного шлифования и заточки применяют круги 100%-ной концентрации. Пониженная концентрация 50 и 25% применяется в мелкозернистых кругах А4—АМ14, а также в инструменте для шлифования хрупких материалов, например, стекла. Эльборовые круги (табл. 16 и 17). Эльбор выпускается двух марок: ЛО — эльбор обычной прочности. Применяется для инструмента на органических и керамических связках. ЛП — эльбор повышенной прочности. Рекомендуется в основном для инструментов на металлических связках и работы на повышенных нагрузках.

16. Зернистость шлифовальных кругов из эльбора, их применение

Зернистость

Размер зерна основной фракции.

мкм

Применение

Зернистость

Размер зерна основной фракции.

мкм

Применение

ЛМ1

0—2

Доводка

Л6

Л8

10

63—80

80—100

100—125

Тонкое шлифование

ЛМЗ

ЛМ5

ЛМ7

ЛМЮ

ЛМН

ЛМ20

1—3

3—5

5—7

7—10

10—14

14—20

Полирование

Л12

Л16

Л20

Л25

125—160

160—200

200—250

250—315

Шлифование

ЛМ28

ЛМ40

Л4

Л5

20—28

28—40

40—50

50—63

Тонкое шлифование, суперфиниш

Зернистость (см. табл. 16). В шлифовальных кругах используется эльбор в виде шлифзерна, шлифпорошка и микропорошка.

17. Обозначение эльборовых кругов на различных связках и их применение

Связка

Обозначение

Применение

Бакелитовая

Б

Заточка режущего инструмента из быстрорежущей стали.

Шлифование направляющих станин.

Плоское шлифование труднообрабатываемой стали

Карболитовая

КБ

Чистовая заточка режущего инструмента.

Чистовое плоское шлифование торцом круга

Керамическая

К

Круглое внутреннее и плоское шлифование режущего инструмента и других деталей из труднообрабатываемой стали.

Резьбошлифование и зубошлифование.

Шлифование отверстий и беговых дорожек малогабаритных прецизионных подшипников

Металлическая

М

Шлифование резьбы с малым шагом. Чистовое хонингование стали

Концентрация. Круги из эльбора выпускаются концентрацией 25, 50, 75, 125 и 150. Наибольшее применение имеет инструмент концентрацией 100, где в 1мм? элъборосодержащего слоя содержится 0,878 мг эльбора.  Связка (см. табл.17). Инструмент из эльбора изготавливается на органической, керамической и металлической связках.

ПРАВКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

Правка абразивных кругов

Правкой восстанавливают режущую способность, геометрическую форму и микропрофиль рабочей поверхности круга. Рельеф режущей поверхности зависит от типа правящего инструмента и режимов правки, особенно продольной подачи sпр, в зависимости, от величины которой при правке производительность съема металла меняется в 2—3 раза, а шероховатость поверхности — до трех классов. Применяют три способа правки: обтачиванием, обкатыванием и шлифованием.

Правка обтачиванием. Правящий инструмент выполняет роль резца, а скорость правки равна скорости вращения шлифовального круга. Такой способ правки, будучи наиболее простым и надежным, вместе с тем вызывает необходимость применять алмазный инструмент обладающий наибольший износостойкостью (табл. 18 и 19). Обтачивание применяют главным образом для автоматической и профильной правки, а также в случае правки кругов, используемых при шлифовании по 1-му классу точности и шероховатости поверхности Rа = 0,32 и менее. В алмазно-металлтеских карандашах (см. табл. 18) используются алмазные зерна различной крупности, закрепленные в алмазоносных вставках. Простота конструкции, жесткость, использование недорогих алмазов, возможность осуществления правки до полного износа алмазных зерен, малая чувствительность к изменениям условий правки предельно упрощают эксплуатацию карандашей. Алмазный правящий кристальный инструмент с зернами естественной формы (см. табл. 19) имеет более острые режущие кромки, которые ориентированы при установке алмаза в оправке. Поэтому инструмент работает с меньшими усилиями правки, что весьма важно при правке кругов на вулканитовой связке, резьбошлифовании (однониточным кругом), шлицешлифовании, зубошлифовании и других случаях, где необходимо получить острые тонкие режущие кромки или уменьшить упругие отжатия круга на вулканитовой связке в процессе его правки. Для рационального использования алмазов необходимо переставлять зерна новой острой вершиной вверх, когда площадка износа достигает 1—2 мм3. В ограненных алмазных инструментах (см. табл. 19) придается определенная геометрическая форма алмазу и создаются режущие кромки| ориентированные по вектору твердости. Алмазные гребенки (см. табл. 19), К недостаткам алмазного однокристального инструмента относится необходимость частой перестановки и повторных огранок, поэтому в условиях массового производства начали находить применение алмазные гребенки, в которых закреплены алмазы удлиненной формы по периферии и боковым сторонам пластины, Алмазные гребенки обеспечивают высокую точность автоматической правки и имеют стойкость в 10—15 раз более высокую, чем однокристальный инструмент.  Правка обкатыванием осуществляется правящими дисками, получающими вращение от контакта образующей со шлифовальным кругом, При таком способе скорость правки варьируется от 0,1 до 5м/с, что способствует наименьшему износу правящего инструмента, поэтому оказалось возможным в качестве инструмента для правки применять металлические и твердосплавные диски. Металлические диски применяют преимущественно на обдирочных и предварительных операциях шлифования кругами на бакелитовой связке, работающими в режиме самозатачивания, где основное назначение правки сводится к периодическому восстанавливанию геометрической формы из-за неравномерного износа в процессе шлифования, Металлические диски работают при скорости правки 0,1—0,5 м/с.

Твердосплавный правящий инструмент (табл. 20) используется либо в виде монолитных твердосплавных дисков, либо в виде металлических дисков со спеченной крошкой твердого сплава. Последние обладают более высокой износостойкостью и более эффективно восстанавливают режущие свойства круга.

18. Алмазно-металлические карандашк и область их применения (ГОСТ 607—75)

Общий вид карандаша и схема расположения алмазов

Тип

Марка

Размеры, мм

Область применения

d

D

L

Ц

1; 2

6

10

55

Правка фасонного профиля по копиру. Вcе виды шлифования кругами зернистостью 25 и крупнее   (если отсутствуют карандаши типа С)

3; 4

45

5; 6

8

С *?

1

14

18

45

Все виды шлифования кроме фасонной правки по копиру и резьбошлифования

2; 3; 4

10

14

5

14

18

Н

1; 2; 3

4; 5; 6

6

8

45

Резьбошлифование однониточными кругами зернистостью 16 и мельче. Прецизионное шлифование мелкозернистыми кругами с высокими требованиями шероховатости поверхности

 

7

8

 

10

** Карандаши типа Ц должны устанавливаться под углом 15°, а типа С под углом 2—5° к оси круга с наклоном в сторону его вращения.

Примечание. На эскизах: 1 — алмазная  вставка; 2 — место марки; 3 — оправа.

 

19. Алмазный правящий кристальный инструмент и область применения *?

Общий вид инструмента

Применение

Алмаз естественной формы в оправе

Фасонная правка по копиру.

Правка кругов с острыми кромками; резьбошлифоваиие, шлицешлифование, зубошлифование. Правка кругов на вулканитовой связке

Алмазы ограненные

Правка по копиру периферии и торца круга или сложного профиля при совмещенном шлифовании нескольких торцовых или цилиндрических поверхностей

Правка однониточных и многониточных резьбошлифовальных кругов

Алмазная гребенка

Правка по копиру периферии и радиусных галтелей круга.

Прорезка кольцевых канавок в круге.

Многокруговое шлифование

*? Инструмент должен устанавливаться под углом 15° к оси круга с наклоном в сторону его вращения.

 

20.         Твердосплавный инструмент для правки обкатыванием

Общий вид

Размеры (мм) и применение

Твердосплавный монолитный диск

 

D

B

B1

d

32

35

40

2,5

4,5

14

60

4,0

6,0

28

Бесцентровое шлифование по 7-му классу шероховатости поверхности (Ra=1,25?0,63 мкм). Внутреннее шлифование (диски диаметром 32 мм)

Металлический диск со спеченной крошкой из твердого сплава **

Бесцентровое, круглое и плоское (периферией круга) шлифование по 2-му классу точности и 7-му классу шероховатости поверхности (Ra= 25?0,63 мкм). Торцешлифование

Звездочки тупозубые

Круглое и бесцентровое шлифование по 3-му классу точности и грубее по 6-му классу шероховатости поверхности (Ra=2,5?1,25 мкм). Плоское шлифование торцом круга

Звездочки острозубые

D

d

d1

35

50

10

14

24

34

Плоское шлифование торцом круга.

Предварительная правка кругов.

Правка точил

Диски с кольцевыми канавками

D

d

d1

50

70

14

28

35

46

Шлифование мягкими и малогабаритными кругами по 2—3-му классам точности и 1—8-му классам шероховатости поверхности (Rа=1,25?0,32 мкм)

 

D

d

d1

Z

50

70

28

35

24

46

18

22

Бесцентровое и круглое шлифование по 3-му классу точности и 7-му классу шероховатости поверхности (Rа=1,25?0,63 мкм)

*?Рабочий обод из крошки твердого сплава. Внутренняя ступица стальная

Монолитные диски имеют меньшие габаритные размеры и легче встраиваются в станки.

Твердосплавные диски работают при скорости правки 3—5 м/с. Их применяют на операциях предварительного и полуокончательного шлифования с ручным циклом, где по условиям обработки применение алмазного инструмента не допускается. Правку обкатыванием используют также для накатки резьбовых и фасонных поверхностей на шлифовальном круге. В процессе накатки скорость шлифовального круга снижают до I—2 м/с.

Правка шлифованием осуществляется принудительным вращением правящего диска со скоростью 2—10 м/с от привода передней бабки станка или индивидуального электропривода в направлении, противоположном вращению шлифовального круга. При этом обеспечивается набольшая скорость правки, равная сумме скоростей круга и правящего диска. Этот способ может быть осуществлен только с помощью алмазных роликов и крупногабаритных карбидокремниевых кругов очень высокой твердости. Алмазные ролики. Ролики цилиндрической формы применяют для правки напроход и правки галтелей (табл. 21, рис. а). При профильной правке врезанием фасонными роликами (табл. 21, рис. б, в) размерная и геометрическая точность деталей обеспечивается точностью профиля

21. Инструмент для правки методом шлифования

Примеры правки роликом

Применение

Правка периферии и галтелей круга

Автоматическая правка напроход кругов для шлифования коленчатых валов.

Автоматическая правка при скоростном шлифовании (vкр = 50?60 м/с и выше)

Врезная правка профильными роликами

Совмещенное профильное шлифование нескольких поверхностей

ролика. Правка врезанием особенно эффективна на операциях, где применяются широкие круги (100 мм и выше) или необходима правка по копиру, Правкой врезанием обеспечивается шероховатость шлифованной поверхности /?а = 2,5-ьО,63 мкм (6—7-й классы), что на один класс ниже правки напроход,

Алмазный ролик, вследствие чрезвычайно малого износа осуществляет до 50—100 тыс. правок, упрощает наладку и обеспечивает однородность качества деталей в условиях массового производства.

Круги из карбида кремния черного твердостью ЧТ и ВТ применяют преимущественно на круглошлифовальных станках с использованием принудительного вращения от привода передней бабки станка.

Правка алмазных кругов

Правку и чистку кругов выполняют в случаях «засаливания» режущей поверхности, при неравномерном износе и необходимости восстановления заданной формы круга.

Наиболее простыми и доступными способами являются правка обтачиванием абразивными брусками и шлифование абразивными кругами.

Абразивные бруски (табл. 22) при правке закрепляют в тисках или специальных приспособлениях на столе плоскошлифовального или заточного станка. Алмазный круг при правке вращается с обычной рабочей скоростью.

 

22. Выбор абразивных брусков для правки алмазных кругов способом обтачивания

Связка алмазного

Зернистость алмазного круга

Характеристика абразивного бруска

Материал

Твердость

Зернистость

№ структуры

Металлическая и керамическая

100/80—200/160

63/50-80/63;

 

50/40

С1—С2

СМ1 — СМ2

МЗ— СМ2

16—25

 

8—12

 

3—4

5

8

 

9

Органическая

50/40—100/80

40/28 и мельче

МЗ— СМ2

8—10

М40

 

6

 

При правке шлифованием правящему абразивному кругу сообщается принудительное вращение. Скорость алмазного круга замедляется до 1-—3 м/с, скорость правящего круга 25—35 м/с. Продольная подача 1—2 м/мин, подача на глубину правки 0,02—0,04 мм/дв. ход.

Алмазные круги на металлической связке следует править кругами из карбида кремния зеленого зернистостью 40—25, твердостью СТ1— СТ2, а алмазные круги на органической связке править кругами из карбида кремния зеленого зернистостью 16—8, твердостью СМ2—С1 на керамической связке.

Правку кругов желательно производить с охлаждением. Чистку алмазных кругов осуществляют пемзой или брусками 2А 16—12 СМ2 с жестким креплением правящего инструмента.

 

Правка эльборовых кругов

Круги на керамической связке правят алмазно-металлическими карандашами типа Ц и алмазами в оправе обтачиванием. Скорость продолъной подачи правящего инструмента 50—60 мм/мин, глубина врезания 5—6 мкм. Круги на карболитовой и бакелитовой связках правят алмазными кругами зернистостью 100/80 концентрацией 100% на связке М1 шлифованием. Скорость алмазного круга 15—20 м/е, продольная подача 100—150 мм/мин, глубина врезания 3—5 мкм. Круги на металлической связке правят абразивными кругами из карбида кремния шлифованием. Характеристика круга 63С16СМ1—СМ225К. Скорость круга 15—20 м/с. Продольная подача 100—150 мм/мин, глубина врезания 3—5 мкм.

 

ОБРАБОТКА НА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Круглое наружное шлифование

Обработка на круглошлифовальных станках ведется способом многопроходного шлифования, которым можно осуществлять снятие любого заданного припуска с исправлением исходных погрешностей формы и положения шлифуемых поверхностей.

В зависимости от величины исходных погрешностей, а также требуемых точности и шероховатости обработанной поверхности применяются операции чернового, предварительного, окончательного и тонкого шлифования.

Черновое шлифование предусматривает обработку по-черному (без предварительной токарной операции) со снятием увеличенного припуска от 1,0 мм и более на диаметр. Эту операцию целесообразно выполнять на режимах силового и скоростного шлифования при vкр=50?60 м/с и sм = 2?5 мм/мин.

В отличие от токарной обработки черновое шлифование обеспечивает более высокую точность обработки (по 3-му классу) и шероховатость поверхности Rа—1,25?2,5 мкм и выше (5—6-й классы), не требует последующего предварительного шлифования. Его применение целеcообразно при наличии точных заготовок с припуском на шлифование не более 4—5 мм на диаметр или заготовок, имеющих пониженную обрабатываемость лезвийным инструментом.

Предварительное шлифование обычно выполняется после токарной обработки со снятием припуска 0,5—0,8 мм на диаметр. Эти операции целесообразно осуществлять на повышенной скорости резания vкр=40?60 м/с и sм=.1,0?2,0 мм/мин. Предварительное шлифование чаще выполняется до термической обработки для создания базовых поверхностей или в качестве промежуточной операции для подготовки поверхности к окончательной обработке. На операциях предварительного шлифования достигается точность по 2—3-му классам и шероховатость поверхности Rа=2,5?0,63 мкм (6—7 класс).

Окончательным шлифованием достигается 1—2-й классы точности .и шероховатость поверхности Rа=1,25?0,16 мкм (7—9-й классы)

при снятии припуска 0,2—0,5 мм на диаметр со скоростью резания vкр = 35?40 м/с и sм = 0,3?0,7 мм/мин.

Тонкое шлифование применяют главным образом для получения шероховатости поверхности Rа = 0,16-^0,020 мкм (10—12-й классы) (подробнее о тонком шлифовании см, на с. 105). Применение тонкого шлифования экономически целесообразно лишь в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. В массовом производстве минимальная шероховатость поверхности (Rа == 0,32 мкм и ниже) более производительно обеспечивается на микрофинишных и полировальных станках.

Применительно к перечисленным операциям шлифования выпускаются станки разной степени (классов) точности: Н — нормалъной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой и С — особо точные. Достигаемое качество обработки на этих станках приводится в табл. 23.

23. Допустимые отклонения (мкм) формы и шероховатости поверхности, обеспечиваемые прецизионным шлифованием

Виды отклонения

Класс

П

В

А

С

Некруглость

Нецилиндричность

Плоскостность торцовой поверхности (выпуклость не допускается)

Шероховатость обработанной поверхности образца:

цилиндрической, не ниже (классы)

Rа

плоской, не ниже (классы)

Rа

1,6

6,0

 

5,0

 

 

(8)

0,63—0,32

(7)

1,25—0,63

1,0

4,0

 

3,0

 

 

(9)

0,32—0,16

(8)

0,63—0,32

0,6

2,5

 

2,0

 

 

(10)

0,16—0,08

(9)

0,32—0,16

0,4

1,6

 

1,2

 

 

(11)

0,08—0,04

(10)

0,16— 0,08

Рекомендуемые припуски для операций предварительного и окончательного шлифования приведены в табл. 24.

Основные виды круглого шлифования показаны на рис, 4, Шлифование с продольной подачей (рис. 4, а) применяют при обработке цилиндрических деталей значительной длины (l > 80 мм), Круг выбирают наибольшей высоты, допускаемой жесткостью обрабатываемой детали и размерами защитного кожуха абразивного круга.

Врезное шлифование (рис. 4, б, е) применяют при длине шлифования l < 80 мм для обработки цилиндрических и конических шеек у коленчатых, распределительных и ступенчатых валов, а также для втулок и колец; в специальных наладках l достигает 200 мм.

Для повышения кромкостойкости при врезном шлифовании абразивные круги выбирают на один-два знака тверже, чем для шлифования с продольной подачей. Врезные полуавтоматы с активным контролем обеспечивают точность 1—2-го классов, а при шлифовании без измерения с автоматической подачей круга до жесткого упора 3-го класса.

 

24. Припуски на круглое шлифование в центрах, мм

Диаметр детали

Длина детали

 

До 100

Св. 100 до 300

Св. 300 дсх 500

Св. 500 до 700

Св, 700 до 1300

Св. 1300 до 2000

6—10

0,25

0,3

0,3

0,35

0,35

0,4

 

10—18

0,3

0,35

0,35

0,4

0,4

0,45

18—30

0,35

0,4

0,4

0,45

0,45

0,5

 

30—50

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

50—80

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,7

0,75

80—120

0,5

0,6

0,55

0,65

0,6

0,7

0,65

0,75

0,7

0,8

0,75

0,85

120—180

0,6

0,65

0,6

0,7

0,65

0,75

0,7

0,8

0,75

0,85

0,8

0,9

180—260

0,7

0,8

0,7

0,85

0,75

0,85

0,8

0,9

0,85

0,95

260—300

0,8

0,85

0,8

0,9

0,85

0,95

0,9

1,0

0,95

1,05

П р и м е ч а н и е.   В числителе указан припуск для незакаленных деталей, в знаменателе — для закаленных; недробные значения — одинаковые для тех и других.

 

 

Рис. 4. Основные виды круглого шлифования

 

Одновременное шлифование шейки и торца осуществляется на торцекруглошлифовальных станках с наклоном круга (рис. 4 г, д).

Если основной припуск снимают на шейке, а торец лишь зачищают, то применяют станки с ? = 8?20°. С увеличением припуска по торцу угол наклона круга увеличивают и при приблизительно равных припусках по шейке и торцу применяют станки с ? = 45°. Эти станки используют также при шлифовании материалов, склонных к прижогам.

При шлифовании торца вручную, когда допустимо изменение его осевого положения в зависимости от глубины зацентровки вала, целесообразно применять станки с перпендикулярным перемещением шлифовальной бабки (рис. 4, г).

Торцекруглошлифовальные станки с угловой подачей абразивного круга должны иметь локаторы для осевой ориентации обрабатываемых поверхностей детали по отношению к шлифовальному кругу,

Если назначение операции сводится к восстановлению перпендикулярности торца к шейке со снятием малого припуска (0,05—0,15 мм), то локатор обычно устанавливает деталь непосредственно по шлифуемому торцу. При наличии локатора одновременное шлифование по торцу и шейке осуществляется по автоматическому циклу.

 

Рис. 5. Установка центральных гнезд на центрах

 

Торец и шейку можно шлифовать также на обычном станке, применяя круг с поднутрением на торце (рис. 4, е). Такие круги правят по периферии.

Врезное шлифование широким профилированным кругом (рис. 4, з) применяют для одновременной обработки нескольких близко расположенных поверхностей; при этом общая высота круга Н не должна превышать 200 мм.

В практике массового производства шлифование нескольких шеек профилированным кругом обеспечивает 1—2-й классы точности.

При шлифовании несколькими кругами на одной бабке (рис. 4, ж) на точность обработки оказывает влияние неоднородность абразивных кругов, колебание величины припусков и упругие отжатия системы. Поэтому многокруговые станки имеют автономные правящие средства для каждого круга с микронной поперечной подачей алмаза. На таких станках обеспечивается размерная точность шлифованных шеек в пределах 13—25 мкм, соосность всех шеек с точностью 5—10 мкм.

С большой эффективностью применяется скоростное шлифование (vкр = 60 м/с) кольцевых канавок (рис. 4, и) на закаленных деталях. Обеспечивается ширина канавок с точностью 0,02 мм, их, линейное расположение с точностью 0,05 мм, шероховатость поверхности 7-го класса (Rа = 1,25?0,63 мкм). Высокая точность канавок достигается за счет принудительной правки круга алмазным роликом,

Установка обрабатываемой детали. При шлифовании детали устанавливают на центрах, на оправках и в патронах. Большое влияние на точность и качество шлифования оказывает состояние центров станка и центровых отверстий. Опорная коническая поверхность центровых отверстий должна точно соответствовать конусу на центрах (рис. 5, а). На рис. 5, б—д показаны неправильные положения.

При некруглой форме центровых гнезд или неправильном угле конуса деталь не получает достаточной опоры и, смещаясь под действием усилий шлифования, копирует неточность центровых гнезд

Для сплошных деталей и полых с отверстием менее 15 мм применяют нормальные центры; при наличии отверстий диаметром более 15 мм — грибковые центры.

При неподвижных центрах обеспечивается более высокая точность шлифования. На вращающихся центрах обрабатывают только тяжелые детали с осевыми отверстиями, имеющими узкие центровые фаски.

                                  

 

Рис. 6. Установка детали на неподвижные опоры                        Рис. 7 Люнет с двумя упорами

 

Для уменьшения износа центров их изготовляют из твердого сплава. детали с точными базовыми отверстиями (допуск 0,015—0,03 мм) шлифуют на оправках с прессовой посадкой, а с допуском базовых отверстий более 0,03 мм — на разжимных оправках. В случае базирования по отверстию и торцу применяют оправки со скользящей посадкой (зазор 0,01—0,02 мм) и упором в торец. Повысить точность обработки по соосности можно применением оправки с небольшой конусностью (0,01—0,015 мм на 100 мм длины). Высокую точность обработки по диаметру и концентричности достигают использованием мембранных патронов. Цилиндрические детали типа колец, у которых ширина кольца не превышает его диаметр, шлифуют на жестких опорах 4 и 5 (рис. 6). Обрабатываемая деталь 1, вращаемая магнитным патроном 2, опирается на два неподвижных башмака, расположенных таким образом, чтобы ось детали была смещена с оси патрона на 0,5—1,0 мм. Этим обеспечивается постоянный поджим детали к башмакам. В зависимости от требования соосности и точности отверстия обрабатываемая деталь может базироваться на жестких опорах по внутреннему или наружному диаметру.

При шлифовании на жестких опорах уменьшаются погрешности установки и зажима, упрощается наладка, устраняется разностенность обрабатываемой детали. Длинные валы при высоких требованиях к геометрической форме шеек обрабатывают с помощью упорных люнетов (рис. 7). Упоры расположены по направлению действия горизонтальной и вертикальной оставляющих усилия шлифования. По мере уменьшения диаметра, обрабатываемой шейки в процессе шлифования упоры непрерывно отводят до касания с поверхностью шейки. Сначала поджимают вертикальный упор, а затем горизонтальный. Особенно точно регулируют горизонтальный упор, так как в основном от него зависит точность обработки. В массовом производстве используют новую конструкцию следящего люнета (рис. 8). По мере удаления припуска и уменьшения размера шейки упорные башмаки 1 автоматически следуют за обрабатываемой поверхностью под действием пружины 2 и клина 4. В связи с малым углом конуса клиновой механизм замыкает кинематическую цепь и препятствует отжиму башмаков 1. Отвод башмаков в исходное положение осуществляется штоком 3 гидропривода.

 

Рис. 8. Следящий люнет

Бесцентровое круглое наружное шлифование

Особенности круглого наружного шлифования (рис. 9).

1. Обрабатываемая деталь 3 вращается свободно без закрепления в призме, образованной опорным ножом 4 и ведущим кругом 2. Благодаря этому исключаются деформации детали при ее зажиме, а вращение в призме позволяет эффективно исправлять в процессе шлифования некруглость детали.

2. Вращение детали осуществляется за счет сил трения между талью и ведущим кругом. Для качественной обработки необходимо, чтобы деталь начала вращаться до касания шлифовального круга, Что в значительной степени определяется состоянием опорного ножа, который должен иметь прямолинейную опорную поверхность высокой твёрдости и наименьшей шероховатости Rа = 0,16?0,04 мкм (10—11й классы) с тем, чтобы коэффициент трения между деталью и ножом был минимальным.

3. Обрабатываемая поверхность одновременно служит и базовой поверхностью, поэтому большое значение приобретает исходное состояние обрабатываемой поверхности (разобщенные участки, приливы, заусенцы, большая некруглость) усложняют, а иногда делают невозможной обработку на бесцентрово-шлифовальных станках.

4. Ведущий круг выполняет роль привода вращения детали и люнета, значительно повышающего жесткость системы СПИД. Благодаря этому на бесцентрово-шлифовальных станках обрабатываются длинные и тонкие детали на увеличенных поперечных подачах без опасения прогибов в процессе шлифования.

5. Бесцентровое шлифование, осуществляемое без зажима и без устройств принудительного вращения детали, не требует создания центровых базовых гнезд и упрощает автоматизацию обработки. Все эти преимущества делают бесцентровое шлифование наиболее производительным процессом круглого наружного шлифования.

Бесцентровое шлифование осуществляют сквозной подачей (напроход) или поперечной подачей (врезанием).

Жесткость технологической системы бесцентрово-шлифовалъных станков в 1,5—2 раза выше жесткости круглошлифовальных станков, поэтому и режим резания при бесцентровом шлифовании повышают примерно в 1,5—2 раза.


 

 


 

Рис. 9. Схема круглого наружного бесцентрового шлифования

 

Бесцентровое шлифование обеспечивает обработку деталей по 1—2-му классам точности. Эффективно исправляется некруглость заготовки — исходная величина некруглости с 0,3 мм может быть уменьшена до 0,0025 мм.

Установка обрабатываемой детали. В процессе бесцентрового шлифования обрабатываемая деталь 3 лежит на опорном ноже 4 и ведущем круге 2 (см. рис. 9). опорный нож устанавливают по высоте h так, чтобы центр детали был выше линии центров шлифовального 1 и ведущего 2 кругов примерно на 0,5d, но не более чем на 14 мм. Тонкие, длинные и недостаточно прямолинейные прутки целесообразно располагать ниже линии центров на ту же величину. Опорную поверхность ножа располагают строго параллельно оси шлифовального круга. Непрямолинейность опорной поверхности ножа не должна превышать 0,01 мм на 100 мм длины. Толщина опорного ножа b на 1—2 мм меньше диаметра шлифуемой детали, но не более 12мм. Рекомендуемая толщина опорных ножей:

Диаметр детали, d, мм

1,5—3

3—6,5

6,5—12,5

12,5 и более

Толщина ножа b, мм

1,25

2,5

6,0

12,0

Угол скоса ? опорной поверхности ножа принимают для деталей длиной до 100 мм и диаметром до 30 мм равным 30°, а при больших размерах 20—25°. Опорные ножи, оснащенные пластинками твердого сплава марки ВК8, обладают высокой износостойкостью. Стальные ножи применяют при шлифовании деталей диаметром до 3 мм, когда нет возможности применять ножи с пластинками твердого сплава. Верхнюю опорную часть ножа изготовляют из легированной или быстрорежущей стали, а нижнюю — из углеродистой. При установке на станке передняя часть А опорного ножа должна выступать из зоны кругов на величину (1,2?1,3) l, задняя часть Б не менее 0,75l. При шлифовании деталей с d, > l необходимо длину опорного ножа увеличивать, чтобы предупредить преждевременное выпадение детали на выходе. Бесцентровое шлифование напроход надежно обеспечивает обработку по 1-му классу точности с получением точности геометрической формы в пределах 2,5 мкм и шероховатость поверхности по 9-му классу Rа= 0,32?0,16 мкм.  Число операций зависит от припуска на шлифование, определяемого величиной исходных погрешностей, требуемыми точностью и шероховатостью обработанной поверхности Рекомендуемое число операций и условия их выполнения приведены в табл. 25. Шероховатость поверхности выше 9-го класса Rа=0,32мкм и ниже достигается суперфинишем или операцией бесцентровой доводки (табл. 26). Основную нагрузку по снятию припуска при бесцентровом шлифовании напроход выполняет передняя часть шлифовального круга. Для улучшения условий выхаживания на задней части шлифовального круга создают обратный конус на длине 20—30 мм.  Бесцентрово-шлифовальные станки с широкими кругами (500 и 800 мм) заменяют два-три обычных станка. Для снятия увеличенного припуска необходимо на широких кругах создавать заборный конус на входе длиной до 100 мм, а на выходе делать обратный конус длиной 50—80 мм для уменьшения шероховатости поверхности и исключения кольцевых следов на шлифуемых деталях. Заданный профиль по образующей круга с передним и обратным конусами создается в процессе правки круга по копиру. Чтобы избежать занижения шлифуемого размера, необходимо в процессе шлифования поддерживать непрерывный и плотный поток деталей при прохождении через всю зону шлифования. Это особенно важно при шлифовании точных деталей. Направляющие линейки при бесцентровом проходном шлифовании служат для ввода заготовки в зону шлифования и вывода из нее. При, длине шлифуемых деталей l<С 100 мм длина линейки L = l, при l = 100?200 мм L = 0,75 l. При выборе длины линейки нужно учитывать также соотношения длины l и диаметра d. детали. Для коротких деталей (d > l) следует брать длинные линейки, чтобы одновременно подводить к кругам по нескольку деталей для достижения лучшей устойчивости на опорном ноже. Длину направляющих линеек L увеличивают также при шлифовании деталей непрерывным потоком. Непрямолинейнссть и непараллельиость боковых сторон линеек не должна превышать 0,01 мм на 100 мм длины. Направляющие линейки должны быть установлены параллельно линии контакта обрабатываемой детали со шлифовальным кругом. Входная направляющая линейка должна отстоять от линии контакта детали с ведущим кругом на величину половины снимаемого припуска на диаметр (). Направляющая линейка на выходе должна служить продолжением линии контакта детали с ведущим кругом (рис, 10, а).

На рис. 10, б, в, г показаны примеры возможных искажений геометрической формы шлифуемой детали 2, вызванных неправильной

 

26. Число и обозначение операций, удвоенная глубина шлифования, характеристика круга и шероховатость поверхности при бесцентровом шлифовании напроход

Исходная точность формы, мм

Число и обозначение операций при обработке деталей *?

а) стальных с требуемой точностью формы, мм

0,10—0,15

0,05—0,10

0,03—0,05

0,015—0,03

0,010—0,015

0,005—0,010

0,0025—0,0050

0,150—0,300

1 (а)

2 (а. б)

3 (а, б, в)

4 (а, б, в, г)

5 (а, б, в, г, д)

6 (а, б, в, г, д, е)

7 (а, б, в, г, д, е, ж)

0,100—0,150

 

1 (б)

2 (б, в)

3 (б, в, г)

4 (б, в, г, д)

5 (б, в, г, д,, е)

6 (б, в,  г, д, е, ж)

0,050—0,100

 

 

1 (в)

2 (в, г)

3 (в, г, д)

4 (в, г, д, е)

5 (в, г, д, е, ж)

0,030—0,050

 

 

 

1(г)

2 (г, д)

3 (г, д, е)

4 (г, д, е, ж)

0,015—0,030

 

 

1 (д)

2 (д, е)

3 (д, е, ж)

0,010—0,015

 

 

 

1 (е)

2 (е, ж)

0,005—0,010

 

 

 

 

1 (ж)

 

б) чугунных с требуемой точностью формы, мм

0,05—0,10

0,03—0,05

0,01—0,03

0,005—0,010

0,0025—0,005)

0,150—0,300

1(а)

2 (а, б)

3(а),

4 (а, б, в, г)

5 (а, б, в, г, д)

0,100—0,150

1 (б)

2(б, в)

3 (б, в, г)

4 (б, в, г, д)

0,050—0,100

 

1(в)

2 (в, г)

3 (в, г, д)

0,020—0,050

 

 

1 (г)

2 (г, д)

0,005—0,020

 

 

 

1 (д)

** Цифрами обозначено число операций, а в скобках буквами обозначение каждой операции.

Продолжение табл. 25

Удвоенная глубина шлифования, характеристика круга и шероховатость поверхности

Обозначение операции

Удвоенная глубина шлифования (мм) при обработке

Характеристика круга при обработке

Шероховатость поверхности Rа, мкм (классы) при обработке

стали

чугуна

стали

чугуна

Материал зерна

Зернистость

Твердость

Структура

Связка

Материал зерна

Зернистость

Твердость

Структура

Связка

стали

чугуна

а

0,20—0,35

0,2—0,35

15А

50

40

СТ2 СТ1

5

К8

54С

50 40

СТ1 С2

5

К

Rz=20?10

Rа=2,5?1,25

(5—6)

2,5—0,63

(6-7)

б

0,15—0,2

0,15—0,2

40

С2 СТ1

40

С1

2,5—0,63

(6-7)

1,25—0,63

(7)

в

0,10—0,15

0,10—0,15

25

С1 С2

25

СМ2 С1

1,25—0,63

(7)

0,63—0,32

(8)

г

0,05—0,1

0,05—0,1

16

25

С1 С2

16

СМ2 С1

1,25?0,32

(7—8)

0,63—0,16

(8—9)

д

0,03—0,05

0,015—0,03

12

16

С1 С2

63 С

12

СМ2 С1

0,63—0,32

(8)

0,32—0,08

(9—10)

е

0,015—0,03

10

12

С1 С2

0,63—0,16

(8—9)

ж

0,01—0,015

63С

М40 М28

С1 С2

Б1

ГФ

0,32—0,08

(9—10)

П р и м е ч а н и я: 1. Характеристика ведущего круга для всех случаев шлифования стальных  и чугунных деталей — 15А16ТВ. 2. При шлифовании на автоматизированных линиях, где один рабочий обслуживает несколько станков (без автоподналадчика), число операций может быть увеличено на одну — две, при осуществлении всех операций на одном станке число их можно уменьшить на одну по сравнению с табличными данными. В этих случаях рекомендуемую нормативами удвоенную глубину шлифования следует сохранить на последних одной — двух операциях, а на первых — соответственно изменить, оставив неизменным суммарный припуск.

3. Если технологический процесс предусматривает шлифование детали до и после термообработки, то при расчете числа операций для сырых деталей требуемой является точность, с которой деталь поступает в термообработку; для термообработанных деталей исходной  является точность, с которой детали возвращаются  из термообработки.

4. а, б, в, г, д, е, ж — операции шлифования, отличающиеся друг от друга величиной снимаемого припуска, достигаемой точностью формы и шероховатостью поверхности.

 

26. Характеристика наладок бесцентрового шлифования и бесцентровой притирки

Параметры наладки

Чистовое бесцентровое шлифование

Бесцентровая доводка

Снимаемый припуск на диаметр

0,02

0,005—0,01

Расположение центра обрабатываемой детали

Выше линии центров кругов на 12—14 мм

На линии центров кругов

Опорный нож:

материал опорной поверхности

 

угол скоса, градусы

 

Быстрорежущая сталь или твердый сплав

25-30

 

Твердая резина или текстолит

 

0

Шлифовальный круг:

характеристика

угол наклона оси, градусы

окружная скорость, м/с

высота, мм

 

15А12СТВ 0

0

35

150

 

63СМ20СМ2Б

4

5

560

Ведущий круг:

характеристика

угол наклона оси, градусы

окружная скорость, м/с

висота, мм

 

16А16ТВ

1,5

0,65

150

 

63СМ40СТ1Б

2

1,44

560

установкой направляющих линеек 1. Позиции 3 и 4 обозначают соответственно ведущий и шлифовальный круги,

Направляющие линейки со стороны шлифовального круга устанавливают так, чтобы обеспечить свободное продвижение обрабатываемых деталей на входе и выходе из зоны шлифования. Они применяются лишь для того, чтобы детали не падали с опорного ножа.

Некоторые технологические особенности построения наладок.

1. При шлифовании напроход для уменьшения разброса размера обрабатываемого диаметра необходимо, чтобы в зоне шлифования на всей ширине кругов обеспечивался непрерывный поток деталей, иначе говоря, обрабатываемые детали должны поджиматься друг к другу. Торцовые поверхности деталей должны быть ранее обработаны. Влияние торцовых поверхностей возрастает при обработке неустойчивых деталей типа колец, у которых диаметр превышает их длину.

2. Для получения однородного качества деталей необходимо, чтобы на последнем финишном проходе разброс размера диаметра шлифуемых деталей был меньше припуска на одну операцию. При отсутствии активного контроля с автоматической подналадкой или недостаточной жесткостью системы СПИД станка необходимо вводить дополнительный проход для выравнивания диаметралъного размера в потоке до последнего финишного прохода.

3. При шлифовании длинных искривленных прутков целесообразно наладку строить таким образом, чтобы обрабатываемые прутки лежали на ноже ниже линии центров шлифовального и ведущего кругов примерно на величину половины своего диаметра.

 

 

Рис. 10. Установка направляющих линеек

Загрузочные и приемные устройства для поддержания детали на входе и выходе из зоны шлифования должны иметь длину не менее длины обрабатываемых прутков.

Рис. 11. Схема наладки операции шлифования бочкообразных роликов

 

4. При шлифовании неустойчивых колец, ранее не обработанных по наружному диаметру, целесообразно шлифовать первый проход на оправках. Для этого кольца набирают пачкой на оправку и слегка поджимают гайкой так, чтобы каждое кольцо могло самоустанавливаться на опорном ноже в процессе шлифования, кольцо устанавливают на оправке с зазором 0,5 мм.

5. Для шлифования напроход (рис. 11) обрабатываемой детали 2 (профильных бочкообразных роликов, фасок на кольцах и других) роль ведущего круга выполняет стальной барабан 1 со спиральными канавками, профиль дна которых  соответствует профилю обрабатываемой детали. При вращении барабана 1 обрабатываемые детали 2 вращаются, ориентируются и перемещаются барабаном вдоль образующей шлифовального круга 3. Другие позиции на рисунке обозначают: 4 — опорный нож, 5 — линейка направляющая, 6 — загрузочная трубка, 7 — шток толкателя.

Бесцентровое врезное шлифование по сравнению с бесцентровым шлифованием напроход менее производительный процесс и сложнее автоматизируется. Этот способ применяется для обработки ступенчатых, конических, фасонных и других поверхностей, которые невозможно обрабатывать способом бесцентрового шлифования напроход.

Рис. 12. Схема расположения упора при бесцентровом врезном шлифовании

Рис. 13. Врезное шлифование длинных валов с люнетом


 

В условиях серийного и массового производства целесообразнее разделять обработку на несколько операций с тем, чтобы для каждой операции иметь возможность применить оптимальную характеристику круга, режимы правки и шлифования. Рекомендации по выбору числа операций с учетом требований точности и шероховатости поверхности приведены в табл. 27. В условиях мелкосерийного и единичного производства часто предварительное и окончательное шлифование совмещается в одну операцию. В этом случае обработка ведется на пониженных режимах резания с более продолжительным выхаживанием. При врезном шлифовании продольное перемещение обрабатываемой детали в зоне шлифования ограничивается жестким упором. Для постоянного поджима обрабатываемой детали к упору ведущий круг наклоняется на 0,5—1,0°. Торцовая поверхность детали, которая поджимается к упору, должна быть гладкой и не иметь биения. В ряде случаев (обработка фасонных, сферических поверхностей и др.) необходимо, чтобы шлифуемая деталь 1 (рис. 12) самоустанавливалась по контуру шлифовального круга 2, для этого оси ведущего 3 и шлифовального кругов устанавливают параллельно. При врезном шлифовании твердость круга выбирают на одну две степени тверже, чем на операциях шлифования напроход.

Типовые примеры бесцентрового врезного шлифования. Шлифование длинных деталей. При шлифовании деталей большой длины для обеспечения правильного и устойчивого положения на опорном ноже следует применять поддерживающие люнеты (рис. 13).

27. Число и обозначение операций, припуск на диаметр, характеристика круга и шероховатость поверхности при бесцентровом шлифовании врезанием

Число и обозначение операции при обработке деталей

Исходная точность формы, мм

а) стальных с требуемой точностью формы, мм

0,10—0,15

0,05—0,10

0,02—0,05

0,01—0,02

0,20—0,30

 

0,10—0,20

 

0,05—0,10

 

0,02—0,05

1 (а)

2 (а, б)

1 (б)

3 (а, б, в)

2 (б, в)

1 (в)

4 (а, б, в, г)

3 (б, в, г)

2 (в, г)

1 (г)

 

 

 

 

 

 

 

б) чугунных с требуемой точностью формы, мм

0,05—0,10

 

 

0,15—0,3

 

0,05—0,15

 

0,02—,005

1(а)

2 (а, б)

 

1 (б)

3 (а, б, в)

2 (б, в)

1 (в)

 

 

 

** Цифрами обозначено число операций, а в скобках буквами обозначение каждой операции.

Продолжение табл. 27

Прнпуск на диаметр, характеристика круга и шероховатость поверхности

Обозначение операции

Припуск диаметр, мм, при обработке

Характеристика крута при обработке

Шероховатость поверхности Ra, мкм (классы) при обработке

стали

чугуна

Стали

Чугуна

Материал зерна

Зернистость

Твердость

Структура

Связка

Материал зерна

Зернистость

Твердость

Структура

Связка

Стали

Чугуна

а

 

 

б

 

 

в

 

 

г

0 3—0,5

 

 

0.2—0,3

 

 

0,1—0,15

 

 

0,05—0,1

0,3—0,5

 

 

0,15—0,3

 

 

0,05—0,1

 

 

15А

50

40

 

40

 

 

25

 

 

16

СТ2, СТЗ СТ1, СТ2

СТI, СТ2

 

5

К8

 

63С

 

50

40

СТ1, СТ2 С2, СТ1

С1, С2

СI, С2

СМ2, С1

5

К

2.5—1,25

(6)

 

2,5—0,63

(6—7)

1,25—0,32

(7—8)

0,63—0,32

 

(8)

2,5—0,63

(6—7)

1,25—0,63

(7)

0,63—032

(8)

С2, СТ1

П р и м е ч а н и я: 1. Характеристика ведущего круга для всех операций 15А16ТВ.

2. При обработке стальных деталей длиной менее 80 мм максимальная точность обработки и меньшая шероховатость поверхности обеспечиваются в три операции.

З. Рекомендации числа операций предусматривают их выполнение на различных станках если шлифование деталей осуществляют на одном станке, то требуемая точность 0,05 мм может быть достигнута за одну операцию вместо трех, а точность 0,01 мм за две операции вместо четырех. В этих случаях минутную поперечную подачу следует уменьшить на 20—40%.

4. а, б, в, г — операции шлифования, отличающиеся друг от друга величиной снимаемого припуска, достигаемой точностью формы и шероховатостью поверхности.

Шлифование ступенчатых деталей, Расположение и форма ведущего круга определяются конфигурацией обрабатываемой детали если большая по диаметру ступень значительно длиннее меньшей, то применяется ведущий круг прямого профиля (рис. 14, а). Если длина шлифуемых поверхностей примерно одинакова, то ведущему кругу сообщается форма, соответствующая форме обрабатываемой детали (рис. 14, б). Аналогично берется и форма опорной поверхности ножа. Длина опорной поверхности должна быть на 5—10 мм больше длины шлифуемых поверхностей. При шлифовании ступенчатых поверхностей форма шлифовального круга во всех случаях должна соответствовать форме обрабатываемой детали. Заданная форма кругов получается в результате правки. Правка ведется в одну сторону, с большего диаметра на меньший; при обратном ходе пиноль с правящим инструментом нужно отводить, чтобы не повредить алмаз.

Рис. 14. Схемы наладок при шлифовании ступенчатых валов

Бесцентровое шлифование конусов (рис. 15). Ось ведущего круга 4 для создания усилия прижима конусной детали 3 к упору наклонена на 0,5—1,0°. Опорный нож при этом должен иметь наклон, равный половине угла конусной детали. Длина опорной поверхности ножа должна быть на 15—20 мм больше длины конуса детали. У конусного шлифовального круга 2 участок с меньшим диаметром работает с большей нагрузкой и быстрее изнашивается, поэтому приходится чаще править шлифовальный и ведущий круги. Для уменьшения числа правок следует применять ведущие круги максимальной твердости или изготовлять их из серого чугуна с крупнозернистой структурой. Чугунные круги правят резцом из твердого сплава аналогично правке алмазным инструментом. Правку кругов на конус осуществляют по копирным линейкам 1 и 5. Неуравновешенные детали при шлифовании лежат на ноже неустойчиво особенно в заключительной части процесса, когда глубина резания незначительна и нуждается в поддерживании. На рис. 16 показана специальная пружинная подставка для поддерживания свешивающейся части детали 1. Чтобы избежать искажения геометрической формы шлифуемой поверхности и появления огранки на ней, пружина 3 поддержки 2 должна быть мягкойШаровую поверхность 2 (рис, 17, а) шлифуют профильным кругом 3, профилирование которого производят в процессе правки. Для экономии алмазного инструмента шлифовальные круги устанавливают на станок с предварительной радиусной проточкой. Опорный нож 1 (рис. 17, б) цилиндрической частью устанавливают по оси радиусной выточки шлифовального круга 3. Ведущий круг 4 имеет прямолинейную образующую и устанавливается по центру шара, соприкасаясь с обрабатываемой поверхностью по узкой полоске е (рис. 17, а). В процессе шлифования обрабатываемая деталь самоустанавливается в осевом направлении по радиусному профилю шлифовального круга. Поэтому ось ведущего круга должна быть строго параллельна оси шлифовального круга.


 

 

Рис. 15. Схема наладки на операции шлифования конуса

 

Рис. 16, Схема устройства пружинной подставки для шлифования неуравновешенной детали


 


 


 

Рис. 17. Схема наладки для шлифования сферы шарового пальца


 

Рис. 18. Схема бесцентрового шлифования гильзы на жестких опорах

 

Новый способ шлифования на башмаках применяют для обработки тонкостенных деталей, он позволяет исправлять разностенность втулок, гильз и других полых деталей типа колец. Основное отличие этого способа в том, что заготовка в процессе шлифования базируется не наружной поверхностью на опорном ноже, а внутренней цилиндрической поверхностью на неподвижных опорах. Для этого на бесцентрово-шлифовальном станке вместо суппорта с опорным ножом установлен кронштейн с оправкой 6 (рис. 18), на которой закреплены жесткие опоры 3, 5, 7. Обрабатываемая деталь 4 ведущим роликом 2 поджимается и вращается на этих опорах. Шлифовальный круг 1, в свою очередь, поджимает деталь 4 к опоре 5 и копирует в процессе шлифования наружного диаметра внутреннюю цилиндрическую поверхность, исправляя этим разностенность.

 

Шлифование отверстий

На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают напроход и врезанием. Второй способ (без продольных подач) используют при обработке коротких, фасонных и глухих отверстий, не имеющих канавки для выхода круга. Во всех других случаях применяют шлифование напроход, обеспечивающее более высокую точность и меньшую шероховатость поверхности.

При внутреннем шлифовании не только устраняются исходные погрешности геометрической формы отверстия, но также исправляется положение оси отверстия по отношению к базовым поверхностям детали. При необходимости можно восстановить перпендикулярность отверстия к прилегающим торцам за счет шлифования этих поверхностей за один установ.

 

Рис, 19. Основные способы внутреннего шлифования

 

28. Припуск на шлифование отверстий (по диаметру)

Диаметры отверстий, мм

Припуск при длине отверстия, мм

До 25

Св. 25 до 50

Св. 50 до 100

Св. 100 до 150

Св. 150 до 200

Св. 200 до 300

До 10

 

Св. 10 до 18

 

» 18 » 30

 

» 30 » 50

 

» 50 » 80

 

» 80 » 120

 

» 120 » 180

 

» 180 » 250

» 250

0,07—0,1

0,10—0,12

 

0,12—0,15

 

0,15—0,18

 

0,22—0,27

0,12—0,15

0,15—0,18

0,18—0,22

0,2-0—0,25

 

0,25—0,30

 

0,35—0,40

 

0,40—0,45

 

0,45—0,50

 

0,50—0,55

 

0,50—0,60

0,18—0,22

 

0,20—0,25

 

0,25—0,30

 

0,30—0,35

 

0,40—0,45

 

0,40—0,50

0,25—0,30

0,30—0,35

 

0,40—0,45

 

0,45—0,50

 

0,55—0,60

 

0,60—0,65

 

0,60—0,70

0,40—0,50

 

0,45—0,55

 

0,50—0,60

 

0,55—0,65

0,25—0,30

0,30—0,35

 

0,40—0,45

0,35—0,40

0,45—0,50

 

0,50—0,55

0,65—0,75

 

 

Типовые схемы обработки на внутришлифовальных станках показаны на рис. 19. При шлифовании напроход обработку, как правило, ведут в одну операцию. В серийном и массовом производстве на внутришлифовальных станках обеспечивается обработка по 1—2-му классам точности и 6—7-му классам Rа = 2,5?0,63 мкм шероховатости поверхности. При длительном выхаживании достигается 8-й класс Rа == 0,63?0,32 мкм шероховатости поверхности. Учитывая малую жесткость шпинделя шлифовальной головки и малый диаметр абразивного круга, необходимо на операциях внутреннего шлифования снимать минимальные припуски (табл. 28). Высоту (ширину) круга выбирают в зависимости от длины обрабатываемого отверстия (табл. 29). Для малых отверстий (до 30 мм) диаметр шлифовального круга выбирают на 1,5—3мм меньше диаметра шлифуемого отверстия. Это обусловлено увеличением режущей поверхности инструмента и стремлением применить наибольший диаметр шпинделя. При такой малой разнице между диаметром круга и отверстия образуется большая поверхность контакта круга с деталью, что приводит к концентрации тепла на обрабатываемой поверхности. При обработке материалов, склонных к прижогам и трещинам, для уменьшения тепловыделения применяют более мягкие круги повышенной пористости и снижают скорости шлифования. Для отверстий диаметром свыше 200 мм диаметр круга в основном определяется диаметром шпинделя шлифовальной бабки.

29. Выбор высоты круга

Длина шлифования, мм

Высота, круга мм

Длина шлифования, мм

Высота, круга, мм

10

8

32

25

12

10

40

32

16

13

50

40

20

16

60

50

25

20

80

63

При малой жесткости шпинделя станка увеличение скорости шлифовального круга особенно влияет на повышение производительности, точности и снижение шероховатости поверхности. Лучшим средством повышения скорости является применение электрошпинделя, для питания которого вместе со станком поставляют портативный генератор.

 

Рис. 20. Схема наладки операции шлифования отверстия и торца шестерни автомобильной коробки передач:

1 — шток; 2 — калибр; 3 — рычаг; 4 — шток; 5 и 6 — микровыключатели; 7 — направляющая втулка; 8 — болт; 9 — прокладка; 10 — твердосплавные вставки; 11 — планшайба станка; 12 .— шток пневмоцилиндра; 13 — ролики; 14 — упорные пальцы патрона; 15 — корпус мембранного патрона; 16 — посадочная выточка; 17 — вкладыши; 18 — установочное кольцо

 

Скорость детали должна составлять 0,015—0,030 от скорости шлифовального круга, при этом большие значения выбирают при шлифовании материалов, склонных к прижогам и трещинам. При шлифовании с продольной подачей величина перебега круга с каждой стороны должна быть равной 1/3 но не более 1/2 высоты круга. Круг из отверстия выводят лишь по окончании шлифования или для его правки.

Продольную подачу обычно выбирают в долях высоты круга, она не должна превышать 3/4 его высоты на один оборот детали. Число двойных ходов стола и частота вращения детали не должны составлять отношения, равного целому числу.

Установка и крепление обрабатываемой детали. На внутришлифовальных станках заготовки устанавливают в кулачковых и мембранных патронах, а также на жестких опорах. Кулачковые патроны широко используют в единичном и мелкосерийном производстве. Они допускают обработку деталей с большим диапазоном установочных наружных диаметров. В массовом и серийном производстве целесообразно применять мембранные патроны, обеспечивающие более точную установку обрабатываемой детали.

Работа мембранного патрона показана на примере шлифования отверстия зубчатого колеса (рис. 20). Под действием штока 12 пневмоцилиндра диск мембраны прогибается, кулачки разжимаются и зубчатое колесо свободно входит в патрон. При отводе штока мембрана возвращается в исходное положение, кулачки сближаются, закрепляя деталь. Базой при установке шестерни в патроне служит делительная окружность и торец шестерни. При установке шестерни во впадины зубьев закладывают ролики 13, шестерня с роликами вставляется до упора в неподвижные пальцы 14 патрона, кулачки зажимают ее по роликам.

 

 

Рис. 21. Схема внутреннего шлифования на жестких опорах

 

Мембранный патрон устанавливают на планшайбе, посадочное гнездо которой шлифуется непосредственно на станке по установочному диаметру патрона так, чтобы он входил в гнездо без зазора, а опорный торец не имел биения.

Базовые места в патроне шлифуют также непосредственно на станке. Внутренний диаметр вкладышей 17 шлифуют по установочному кольцу. Диаметр установочного кольца выбирают так, чтобы при зажиме его в посадочном гнезде кулачки патрона сближались по диаметру на 0,08—0,12 мм. Этой величине должна равняться разность размеров внутреннего диаметра вкладышей при разжатом состоянии патрона и после зажима в нем установочного кольца. Посадочное гнездо под кольцо 18 также шлифуют на месте по диаметру установочного кольца, когда патрон находится в сжатом состоянии. Торцовое биение кольца при установке не должно превышать 0,02 мм, Упорные пальцы 14 патрона шлифуют одновременно с вкладышами, торцовое биение их не должно превышать 0,01 мм.

Внутренний диаметр вкладышей D шлифуют в такой размер, при котором эталонная шестерня с роликами плотно входит в кулачки. Эталонную шестерню отбирают из числа производственных шестерен с наибольшей допустимой толщиной зубьев.

На точность установки шестерни большое влияние оказывает величина, на которую расходятся кулачки патрона: чем она меньше, тем патрон работает точнее. Практически не следует выбирать эту величину более 0,7 мм по диаметру.

Точность и надежность установки шестерни в патроне зависит также от числа роликов в сепараторе. Так, при установке шестерни на шести роликах погрешности установки уменьшаются в 1,5—2 раза по сравнению с установкой той же шестерни на трех роликах.

Шлифование на жестких опорах применяют для обработки отверстий во втулках и кольцах, имеющих шлифованный торец. Заготовка 1 лежит на неподвижных опорах А и Б (рис, 21) и поджимается плоским шлифованным торцом к вращающейся планшайбе 2 шпинделя передней бабки роликами или электромагнитом. Сила трения между контактирующими поверхностями планшайбы и заготовки вращает последнюю (скорости: планшайбы vп, заготовки vз, шлифовального круга vкр). Заготовка на опорах А и Б располагается эксцентрично оси вращения шпинделя. Этим создается проскальзывание между планшайбой и заготовкой, необходимое для поджатия наружной базовой поверхности заготовки к опорам А и Б.

При шлифовании на жестких опорах внутренняя поверхность копирует форму наружной базовой поверхности и обеспечивает равностенность втулки, 1Цлифование на жестких опорах широко применяют на обработке колец шарикоподшипников.

 

Плоское шлифование

Плоское шлифование выполняется на станках, работающих периферией и торцом круга.

Шлифование торцом круга более производительно, так как в резании одновременно участвует большое число режущих зерен. Однако большой контакт круга с деталью вызывает интенсивное выделение тепла в процессе шлифования, что нередко приводит к тепловым деформациям, прижогам и трещинам на обрабатываемых поверхностях.

При шлифовании периферией круга поверхность контакта и число одновременно режущих зерен значительно уменьшаются, поэтому снижаются производительность, количество выделяемого тепла и тепловые деформации. Последнее особенно важно для получения высокой точности шлифования маложестких и тонких деталей, где нужно избежать коробление и прижоги.

Станки, работающие периферией круга, более универсальны. Они обрабатывают плоские и фасонные поверхности, прямобочные и профильные канавки, тонкостенные детали и трудношлифуемые материалы, склонные к прижогам. Поэтому способ шлифования периферией круга широко применяют в единичном и мелкосерийном производстве, где требуются универсальные наладки. В массовом и серийном производстве этот способ применяют там, где нельзя использовать торцешлифование (фасонное шлифование, шлицешлифование, обработка трудношлифуемых материалов, прецизионное шлифование).

Шлифование периферией круга. Осуществляется на станках с прямоугольным и круглым столом. Наиболее универсальным является шлифование на станках с прямоугольным столом, где преимущественно обрабатываются детали удлиненной формы, поверхности с высокими требованиями плоскостности, детали с буртами, пазами, канавками, неустойчивые детали с недостаточно развитой базовой поверхностью и, наконец, детали, требующие обработки фасонных поверхностей.

Применяется два способа шлифования: многопроходный и глубинный.

Многопроходный способ с малой глубиной резания и большими подачами вызывает наименьшее выделение тепла. Он наиболее эффективен для прецизионного шлифования и обработки тонкостенных деталей.

Глубинный способ шлифования. Основная нагрузка воспринимается боковой кромкой круга, вызывая ее увеличенный износ. Этот способ эффективен для операций чернового шлифования чугуна и незакаленной стали с большим съемом.

На станке с прямоугольным столом можно шлифовать поверхности под любым заданным углом при помощи поворотных магнитных плит, синусных тисок и линеек или правкой круга под углом. При фасонном шлифовании абразивный круг профилируется по заданной форме при помощи специальных копирных правящих устройств, Подробнее о фасонном шлифовании см. в работе [1 ]

Шлицешлифование (табл. 30) является разновидностью плоского шлифования на станках с прямоугольным столом.

При первом способе центрирования валов, имеющих до шести канавок, целесообразно производить шлифование по способу А, при атом лучшие результаты достигают кругами на керамической связке, так как они лучше сохраняют фасонный профиль.

В случае обработки шлицевых валов, имеющих свыше шести канавок, целесообразно шлифовать по способу Б.

При шлифовании тремя кругами каждый из них обрабатывает разные канавки (способ Б), что позволяет увеличить угол правки боковых кругов и этим повысить их кромкостойкость.

При втором способе центрирования боковые стороны шлифуют кругами с заостренной режущей кромкой. В этих условиях меньше выкрашиваются круги на бакелитовой связке.

Плоскошлифовальные станки с круглым вращающимся столом более производительны, чем с прямоугольным столом за счет сокращения времени на реверсирование и перебеги стола, а также благодаря возможности повышения скорости движения стола.

На станках с возвратно-поступательными движениями стола его скорость обычно не превышает 10 м/мин из-за инерционности механизма реверсирования. На станках с круглым столом скорость стола достигает 20—30 м/мин. Эти станки менее универсальны, чем станки с прямоугольным столом, поэтому применяются в серийном и массовом производстве.

Шлифование торцом круга осуществляется на станках с прямоугольным и круглым столом, а также на двусторонних станках, где одновременно обрабатывают две параллельные плоскости детали.

Торцешлифовальные станки с прямоугольным столом более универсальны; наибольшее применение они имеют при шлифовании направляющих плоскостей, пазов, удлиненных плоских поверхностей и различных труднодоступных наклонных поверхностей.

При шлифовании с большим съемом, чтобы избежать нагрева и деформации обрабатываемой поверхности, применяют сегментный шлифовальный круг на бакелитовой связке и уменьшают поверхность резания наклоном шлифовального круга (рис. 22). На черновых операциях (а) наклон круга допускается до 2 мм, на чистовых операциях (б) наклон круга не должен превышать 0,05 мм, а в прецизионном шлифовании с высокими требованиями (в) — без наклона круга. Величина наклона круга проявляется характерной сеткой на шлифованной поверхности.

Наиболее производительная обработка на станке с круглым вращающимся столом. Обрабатывают двумя способами: многопроходным и глубинным.

При многопроходном шлифовании стол станка получает быстрое вращение (в среднем 15—20 м/мин); вертикальную подачу шлифовального круга (на врезание). осуществляют периодически на один или несколько оборотов стола. При глубинном шлифовании стол станка медленно вращается (в среднем со скоростью 0,5—3,0 м/мин) и за один оборот стола снимается весь припуск.

 

30. Способы шлифования шлицевых валиков

Способ центрирования

Способ шлифования

Технологическая характеристика способа шлифования

А. Шлифование одним кругом дна и боковых сторон шлицев

Возможность применения кругов разных характеристик для обработки дна и боковых сторон. Недостаток — усложняется наладка, удлиняется шпиндель с кругами, увеличиваются отжатия и вибрации

Б. Шлифование дна и боковых сторон шлицев тремя кругами, закрепленными на одной оправке

 

Простота наладки, точное взаимное расположение обработанных поверхностей, длительное сохранение профиля круга. Недостаток — применение круга одной характеристики для разных условий шлифования дна и боковых сторон

В. Раздельное шлифование дна и боковых сторон шлицев

Возможность применения кругов разных характеристик и улучшение условий шлифования дна и боковых сторон, упрощается правка кругов. Недостаток — необходимость обработки в две операции на разных станках или с переналадкой. Этим снижается точность взаимного расположения поверхностей и увеличивается время обработки на 30—40% по сравнению со способом А

Шлифование боковых сторон шлицев двумя кругами, закрепленными на одной оправке

 

 

Многопроходное шлифование, осуществляемое на малых глубинах резания, сопровождается значительно меньшими усилиями резания и тепловыделением по сравнению с глубинным шлифованием. В этом случае обрабатываемые детали меньше деформируются по сравнению с глубинным шлифованием. Поэтому многопроходным шлифованием обеспечивается более точная обработка с получением 7—8-го классов шероховатости поверхности (Rа==1,25?0,32 мкм).

Наладки отличаются простотой и универсальностью. Однако по производительности этот метод из-за больших затрат времени на установку, снятие и измерение обрабатываемой детали значительно уступает глубинному шлифованию. Многопроходное шлифование возможно лишь на одношпиндельных станках. При однопроходном шлифовании в зависимости от заданного припуска, требований точности, шероховатости поверхности и производительности применяют станки с одной, двумя, тремя, четырьмя и пятью шлифовальными головками. При этом загрузку, разгрузку и другие вспомогательные приемы выполняют за счет машинного времени обработки. При проектировании операции однопроходного шлифования необходимо учитывать, что снимаемый одним кругом припуск не должен превышать на предварительной обработке 0,7 мм и на окончательной обработке 0,3 мм, при этом шероховатость поверхности обеспечивается не выше Rа=0,4 мкм (8-й класс).

Глубинное шлифование сопровождается выделением и концентрацией большого количества тепла, и поэтому этот способ не рекомендуется для тонкостенных деталей и труднообрабатываемых материалов, имеющих склонность к прижогам и трещинам.

Способ однопроходного шлифования целесообразен для массового и серийного производства.

 

 

Рис. 22. Характерный рисунок шлифованной поверхности при обработке на плоскошлифовальных станках с различным наклоном круга

Рис. 23. Примеры выбора формы абразивного круга для различных поверхностей

 

Для предупреждения прижогов шлифуемой поверхности лучше применять мягкие крупнозернистые круги на бакелитовой связке, а форму их выбирать исходя из величины обрабатываемой поверхности. Сплошной круг применяют при шлифовании прерывистых поверхностей, При значительной площади непрерывного соприкосновения с крутом следует брать круги с отверстиями или канавками. При шлифовании сплошных поверхностей необходимо использовать сегментные круги. Примеры выбора формы абразивного круга для различных поверхностей показаны на рис. 23, где а — поверхности, шлифуемые сплошным кругом, б — поверхности, шлифуемые кругом с канавками, в — поверхности, шлифуемые сегментными кругами.

В большинстве случаев шлифование ведут в условиях самозатачивания кругов. Правку круга производят примерно раз в смену для выравнивания абразивной рабочей поверхности. Правящим инструментом обычно служит набор металлических звездочек. На некоторых чистовых |операциях круги правят алмазно-металлическим карандашом.

Шлифование торцом круга на двусторонних станках. Одновременное шлифование двух параллельных плоскостей осуществляют на двусторонних торцешлифовальных станках тремя способами (рис. .24).

Первый способ (рис. 24, а) предусматривает использование роторных приспособлений с круговой подачей обрабатываемых деталей в зону шлифования при помощи вращающегося диска. Загрузку и разгрузку обрабатываемых деталей в установочные гнезда диска осуществляют вручную или автозагрузчиком. Этот способ применяют при шлифовании торцов различных валов, штоков, пальцев.

Второй способ проходного шлифования (рис. 24, б) используют для обработки колец, дисков и других коротких цилиндрических деталей, Обрабатываемые детали не закрепляют, в зону шлифования подают принудительно, где они самоустанавливаются по режущей поверхности кругов и движутся между верхней и нижней направляющими линейками. Этот способ шлифования наиболее производительный.

Третий способ (рис. 24, в) применяют при шлифовании крупногабаритных деталей различной конфигурации. Обрабатываемую деталь устанавливают и закрепляют в приспособлении, имеющем прямолинейно-возвратное движение, благодаря которому деталь вводится в зону шлифования и выводится из нее после обработки.

 

Рис.  24. Способы обработки на двусторонних торцешлифовальных станках

 

Обработка эльборовым инструментом

Учитывая новизну и малый опыт применения эльбора, в табл. 31 приводятся итоговые примеры и технологические условия обработки эльборовым инструментом.

 

Отделочная обработка абразивным инструментом

Процессы отделочной абразивной обработки разделяются на две группы:

размерной доводки с исправлением погрешностей геометрической формы и одновременным снижением шероховатости поверхности (тонкое шлифование, хонингование и доводка);

безразмерной доводки, которые применяются лишь для снижения шероховатости поверхности (суперфиниширование, полирование).

Область применения каждого из методов отделочной обработки приведена в табл. 32.

Тонкое шлифование отличается снятием малых припусков (0,04— 0,08 мм на диаметр), применением чистовых режимов резания (табл. 33) и правки круга (табл. 34). Процесс требует хорошей фильтрации охлаждающей жидкости, чтобы исключить попадание частиц абразива и стружки в зону шлифования.

Обычно тонкое шлифование не выделяется в отдельную операцию, а выполняется на заключительном этапе окончательной обработки за один установ детали (чтобы исключить погрешности установки).

Перед началом тонкого шлифования круг подвергается чистовой правке. При шлифовании в центрах центровочные гнезда детали должны быть тщательно зачищены.

Хонингование исправляет исходные погрешности геометрической формы и повышает размерную точность, уменьшает шероховатость поверхности, увеличивает несущую поверхность, сохраняет микротвердость и структуру поверхностного слоя, увеличивает остаточные сжимающие напряжения.

Наибольшая эффективность достигается алмазным хонингованием, в процессе которого повышается точность геометрической формы отверстия до 10—12 раз, уменьшается шероховатость поверхности на два—четыре класса.

Износ алмазно-металлических брусков по сравнению с абразивными уменьшается в 150—250 раз, благодаря чему упрощается наладка и стабилизируется качество обработки.

Хонингованием обрабатывают детали из стали, чугуна и цветных металлов, преимущественно отверстия: сквозные и глухие, с гладкой и прерывистой поверхностью, цилиндрические и конические, круглые и некруглые.

В основе построения технологической наладки лежит необходимость сохранения в процессе хонингования положения оси обрабатываемого отверстия детали после предыдущей операции обработки. Это условие определяет способ крепления инструмента и детали.

На рис. 25. показаны пять схем крепления инструмента и детали.

Первая схема с жестким креплением хонинговальной головки и плавающим креплением детали в приспособлении (рис. 25, а) значительно упрощает конструкцию головки и не требует точного центрирования обрабатываемой детали по оси шпинделя станка. Конструкция зажимного приспособления также значительно упрощается, так как деталь не зажимается, а лишь ограничивается от проворота, вызываемого крутящим моментом. При «плавающем» положении детали почти полностью исключаются деформации, возникающие при зажиме детали, что повышает геометрическую точность хонингуемого отверстия. Этот способ применим для деталей, у которых нижняя и верхняя опорные плоскости параллельны между собой и перпендикулярны оси обрабатываемого отверстия.

Второй способ, предусматривающий жесткое крепление хонинговальной головки и обрабатываемой детали в плавающем приспособлении (рис. 25, б), применим для обработки мелких и среднегабаритных деталей, имеющих одну опорную базовую плоскость, перпендикулярную оси отверстия.


 

31. Типовые примеры обработки зльборовым инструментом

Наименование обрабатываемого инструмента и место его применения (завод)

Операция шлифования

Марка стали

Размеры и характеристики круга

Припуск на обработку, мм

Режимы обработки

СОЖ

vкр

м/с

vдет м/мин

Sпр м/мин

Sпоп мм/дв. х.

Протяжки круговые (ЗИЛ)

Профиля зуба

Р9Ф5

ПП 46,7X13X20

ПП 60,6Х13X20

Л08КБ100%

ПП 150Х10X32

0,1—0,2

15

19

30

1,0—1,5

Без охлаждения

Шеверы с коррегированными зубьями (ЗИЛ)

4П 300Х13X127

0,4

28

0,6

0,01

Протяжки круглые и шлицевые (ЗИЛ)

По задней поверхности

ПП 350Х 15Х 127

Л012С1К100%

0,1

30

25

0,2 мм/мин

НГЛ-205

3%

Фрезы червячные (ВАЗ)

Отверстий

Р6М5К5

ПП 40X32X13 Л010СТ1К100%

0,3—0,4

25

100

3

0,01

Эмульсия

Резцы круглые фасонные (ВАЗ)

РЮКЮ

ПП 20X6X6 Л010СТ1К100%

15

23

0,1

0,002

Воздух 4 кгс/см?

Метчики (ЗИЛ)

Профиля

Р9М4К8Ф Р6М5 Р18

2П 350X8X160

Л05ВТ1К

0,2

43

20—35

0,1

Масло

Долбяки (ЗИЛ)

Профиля зуба

Р6М5

Л4П 300 X 13 X 127 Л12СМ2КЮО%

0,1

28

1,5

0,02

Без охлаждения

Протяжки шлицевые (ГАЗ)

Заточка шлицев

Р18, Р9,

Р6М5,

Р12Ф2К8МЗ

1Т  150X16X32

Л010СМ18КЮО%

0,3

40

75-100

7,9

0,01

Развертки, зенкеры, сверла, метчики, фрезы (ЗМЗ)

Наружной поверхности

Р10К5Ф5 Р12Ф4К5 Р12Ф4К10М2

ПП 350X15X127 Л010СМ2КЮО%

0^3-0,8

32

2,8 — 24

предв.

0,7—0,6,

окончат.

0,25—0,3

0,015 0,005—0,008

Эмульсия

Коленчатые валы (ЗИЛ)

Микрошли-фование торцов

Сталь 45

ЧК 150X32X32X5X3

Л08КБ100%

0,03-0,05

6

27,5—предв.,

55—окончат.

С постоянным усилием прижима

15 кгс/см? по манометру

Масло

Распределительные валы (ЗИЛ)

5

11

С постоянным усилием прижима

10 кгс/см?

Направляющие станин

Торцовых поверхностей

СЧ21-40

ЧК 150X32X32X5X3

Л020Б1100%

0,02—0,03

24

1,5

0,002 — 0,005

Эмульсия

 


 

32. Достигаемые точность и шероховатость поверхности при отделочной обработке абразивным инструментом

Погрешности геометрической формы, мкм

Шероховатость поверхности по ГОСТ 2789-73

Класс

Rа, мкм

Область применения

до обработки

после обработки

до обработки

после обработки

Тонкое шлифование

30—50

10

6—7

2,5—0,63

7—8

1,25—0,32

9—10

0,32—0,08

10—11

0,16—0,04

Обработка цилиндрических, плоских и фасонных поверхностей по 1 — 2 классам точности и шероховатости поверхности Rа=0,32—0,04 мкм (9—11-й классы)

Хонингование

30—50

5—1.0

6—7

2,5—0,63

8—9

0,63—0,16

8—9

0,63—0,16

10—12

0,16—0,02

Обработка отверстий по 1—2-му классам точности и шероховатости поверхности Rа=0,63—0,02 мкм (8—12-й клаcсы)

Доводка

5—10

0,5—1,0

7—8

1,25—0,32

8—9

0,63—0,16

9—11

0,32—0,04

11—12

Rа =0,08—0,02

13—14

Rz=0,1— 0,025

Обработка плоских, наружных и внутренних цилиндрических поверхностей по 1-му классу точности и выше и шероховатости поверхности Rа=0,16—0,02 мкм (10—12-й классы) и Rz=0.05—0,025 мкм (13—14-й классы)

Суперфиниширование

Не исправляет

6

2,5—1,25

6—7

2,5—0,63

8—9

0,63—0,16

7—8

1,25—0,32

8—10

0,63—0,08

11—12

Rа= 0,08— 0,02

13—14

Rz =0,1—0,025

Чистовая безразмерная обработка плоских и цилиндрических поверхностей с шероховатостью поверхности Rz=0,05—0,025 мкм (14-й класс)

Полирование абразивной лентой

Не исправляет

6—7

2,5—0,63

7—8

1,25—0,32

8—9

0,63—0,16

9—10

0,32—0,08

Чистовая безразмерная обработка криволинейных, цилиндрических и плоских поверхностей с Ra=0,16—0,08 мкм (10-й класс)

 

34. Режимы тонкого шлифования

Параметры

Шлифование

круглое врезное

круглое проходное

внутреннее

Скорость круга, м/с

Скорость изделия, м/мин

Скорость продольной подачи в долях  ширины круга на один оборот изделия

Поперечная подача

 

Выхаживание

35

25—50

 

0,1—0,3 мм/мин

 

5—10 с

35

2.0—45

 

0,1—0,2 0,005—0,01 мм/дв. ход

 

2—5 дв. ход

20—30

25—60

 

0,1—0,3

0,01

мм/дв. ход

4—7 дв. ход

 

34. Режимы правки абразивного круга при тонком шлифовании

Правящий инструмент

Проходы

Режимы правки

Продольная  подача, м/мин

Поперечная подача, мм на один ход стола

Число одинарных ходов

Алмаз

Предварительный Окончательный

0,2—0,4

0,05—0,15

0,02—0,03

0—0,01

3—5

1—2

Абразивный круг из карбида  кремния черного

Предварительный Окончательный

1,2—1,6

0,6—1,0

0,02—0,03

0—0,01

4—6

3—4

 

При обработке тяжелых корпусных деталей или деталей с отверстиями малого диаметра и большой глубины при l:d>2,5, а также на станках с малой жесткостью шпинделя применяется шарнирное крепление хонинговальной головки на шпинделе станка и жесткое крепление обрабатываемой детали. В тех случаях, когда наладкой обеспечивается точное центрирование детали при несоосности шпинделя станка и обрабатываемого отверстия, не превышающей 0,03—0,05 мм, применяется одношарнирное крепление хонинговальной головки (рис, 25, в). При несоосности свыше 0,05 мм необходимо использовать двухшарнирное крепление головки и жесткое крепление детали (рис. 25,.г).

Поэтому в отдельных случаях при обработке длинных и точных отверстий (гильзы, цилиндры блоков и др.), где трудно обеспечить соосность шпинделя и обрабатываемого отверстия, кроме двухшарнирного крепления хонинговальной головки, вводится «плавающее» крепление обрабатываемой детали или режущих брусков (рис, 25, д).

Простейшая конструкция жестко закрепленной хонинговальной головки (рис. 26) состоит из корпуса головки 1, несущей режущие бруски, штанги 2 с коническим хвостовиком, соединяющим головку со станком, и штока 5, который получает осевое перемещение от механизма подачи станка и раздвигает конусами 4 режущие бруски 5.

Выбор конструкции инструмента см. в работе [4]

 

Рис. 25. Схемы установки и закрепления детали и инструмента при хонинговании

 

Рабочий цикл. Учитывая особенности работы брусков, конструкция станка или специальный патрон должны обеспечивать цикл хонингования по следующей программе:

быстрое выдвижение брусков до касания с поверхностью отверстия после ввода инструмента в отверстие;

подача брусков с малым радиальным давлением (2—4 кгс/см?) для снятия шероховатостей поверхности в течение 2—3 с;

подача с большим давлением (12—15 кгс/см?) для снятия оставшегося припуска по гладкой поверхности;

быстрый отвод брусков перед выводом инструмента из отверстия

Для операций с высокими требованиями шероховатости поверхности в конце цикла хонингования вводят выхаживание при малом давлении (2—4 кгс/см?). При обработке маложестких тонкостенных деталей (типа гильз) для лучшего исправления некруглости отверстия целесообразно хонингование вести не с постоянным радиальным давлением, а с принудительной радиальной подачей брусков.

Выбор припуска и числа операций. Если основная цель операции сводится к исправлению погрешностей формы отверстия, величину припуска устанавливают по разности между исходной и заданной точностью формы отверстия.

После установления общей величины припуска назначают число операций, распределяют припуск по операциям и подбирают характеристику режущих брусков. Обработка в несколько операций вызвана невозможностью обеспечить большой съем металла и одновременно высокий класс шероховатости поверхности одними и теми же брусками. Большой припуск при хонинговании можно снять крупнозернистыми брусками, которые, срезая металл, сохраняют шероховатость поверхности, необходимую для самозатачивания брусков. Поэтому основной припуск должен быть снят на первой операции. На чистовых операциях припуск должен быть достаточным лишь для снятия шероховатости поверхности после предварительного хонингования. Шероховатость поверхности по 7—8-му классам (Rа=1,25?0,32 мкм) надежно обеспечивается одной операцией хонингования в поточном производстве, для получения меньшей шероховатости рекомендуется хонинговать в две операции и более.

 

Рис. 26. Конструкция жестко закрепленной хонинговальной головки

 

В табл. 35 приведены рекомендации по выбору припуска и числа операций. Если точность геометрической формы отверстия обеспечивается предыдущей обработкой и необходимо лишь уменьшить шероховатость, для выбора припуска следует пользоваться рекомендациями, приведенными в табл. 36.

Характеристика режущих брусков. Алмазный инструмент на металлической связке применяют для обработки чугуна и закаленной стали со снятием больших припусков (0,05 мм и выше), обработки твердых сплавов, хонингования в автоматическом цикле с применением активного контроля, обработки малых отверстий до 10 мм, обработки нескольких деталей пакетом, шлицевых и разобщенных поверхностей.

Детали из незакаленной стали можно обрабатывать алмазными брусками или абразивными брусками на вулканитовой связке. При чистовом хонинговании с получением шероховатости 9—10-го классов (Rа=0,32?0,08 мкм) и выше, а также при обработке деталей из цветных металлов целесообразнее использовать абразивные бруски.

Рекомендации по выбору характеристики алмазных брусков приведены в табл. 37, а абразивных брусков — в табл. 38.

Число, размеры и форма брусков. Число режущих брусков в головке выбирают максимальным. Наиболее эффективно исправляет исходные погрешности геометрической формы головка с четным числом (8, 6, 4, 2) Диаметрально расположенных брусков по окружности. В этом случае бруски работают попарно, шток радиальной подачи брусков разгружается от одностороннего действия радиальных сил, отжимающих головку.