Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обработка заготовок шлифованием на шлифовальных станках

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Шлифованием называют обработку поверхностей абразивными материалами. Абразивные материалы (зерна высокой твердости с острыми кромками) могут быть в свободном виде (порошки), или в связанном (цементированном) виде — в форме брусков, кругов, сегментов и др.

В большинстве случаев шлифование является отделочно-доводочной операцией, обеспечивающей высокую точность (иногда до 0,002 мм) и чистоту поверхности 6—10-го классов. Шлифование применяют также для обдирочных работ (например, при очистке литья), для заточки режущего инструмента и пр.

Наибольшее количество шлифовальных работ выполняют с использованием быстро вращающегося абразивного круга.

Окружная скорость вращения круга составляет 8—50 м/сек и выше, в зависимости от твердости обрабатываемого материала (чем тверже материал, тем меньше скорость). Шлифование применяется при черновой (обдирочной), чистовой и отделочной обработке наружных и внутренних цилиндрических и конических, плоских и криволинейных поверхностей всех металлов и сплавов.

В соответствии с видом применяемых станков различают круглое (наружное и внутреннее), плоское и бесцентровое шлифование.

При вращении круга со скоростью vk (рис. 1) и подаче заготовки или круга множество зерен срезает материал заготовки с образованием мельчайшей стружки.

Абразивы бывают естественные и искусственные. Наиболее широко применяются искусственные абразивы: электрокорунд (кристаллическая окись алюминия), карборунд (карбид кремния) и карбид бора; из естественных абразивов находят применение наждак, корунд, алмаз и др.

Кроме вида абразива и связки, полная характеристика шлифовальных кругов включает форму и размеры, зернистость и твердость круга..

Некоторые формы кругов приведены на рис. 2. Зернистость кругов характеризует размер зерен абразива; зернистость определяется номером, установленным ГОСТ .

Выбор зернистости зависит от требуемой чистоты обработки: для обдирочного шлифования применяют крупнозернистые круги, для чистового шлифования — мел козернистые.

Твердость кругов определяется сопротивляемостью связки выкрашиванию зерен абразива под влиянием усилия резания. Различают круги мягкие (М), средне-мягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).

Шлифовальные круги обладают способностью частично или полностью самозатачиваться в процессе работы. Процесс самозатачивания состоит в выкрашивании затупившихся зерен и обнажении острых кромок зерен следующего ряда.

Круг «засаливается», если твердость его излишне велика для обработки данного материала, или преждевременно изнашивается, если эта твердость мала.

Шлифовальные станки подразделяются на станки для круглого шлифования (центровые круглошлифовальные станки, бес-центрово-шлифовальные, внутришлифовальные) и станки для плоского шлифования. К группе шлифовальных относятся также доводочные, полировальные и заточные станки. Существуют специальные шлифовальные станки для обработки шеек коленчатых валов, зубьев зубчатых колес и пр.; большую группу специальных станков составляют копировально-шлифовальные.

Круглошлифовальные станки. На рис. 3, а приведена схема универсального центрового круглошлифовального станка для наружного шлифования, а на рис. 3, б — схема наружного шлифования в центрах. Стол опирается на направляющие станины и несет переднюю и заднюю бабки. Обрабатываемая заготовка помещается между центрами передней и задней бабок; ей сообщается вращательное движение от двигателя передней бабки. Вместе со столом вращающаяся заготовка совершает возвратно-поступательное движение для обработки заготовки по всей длине вращающимся кругом шлифовальной бабки. Длина хода стола ограничивается установкой кулачков, которые управляют рычагом переключения направления хода стола. В современных станках стол перемещается гидроприводом. Наибольший диаметр шлифоваиия определяется высотой центров h. Шлифовальная бабка установлена на поперечных салазках и с помощью маховика получает поперечное перемещение для установки на глубину шлифования. Маховичок 9 служит для перемещения стола вручную.

Для обработки конусов верхнюю часть стола делают поворотной.

Шпиндель передней бабки может вращаться со скоростью 75, 150 и 300 об/мин., шлифовальный круг — со скоростью 1500 об/мин.; стол перемещается гидроприводом со скоростью в пределах 0,08-10 м/мин.

Бесцентровые шлифовальные станки. По устройству и обслуживанию эти станки значительно проще центровых, а производительность их выше; к недостаткам относится большая продолжительность переналадки. Эти станки широко применяются в серийном и массовом производстве.

На рис. 4 приведена схема бесцентрово-шлифовального станка. Обрабатываемая заготовка опирается на нож и вращается ведущим кругом.

Ведущий круг вместе с бабкой имеет поперечное перемещение (показано стрелками) для компенсации износа кругов, а также для обеспечения поперечной подачи (врезания); для продольной подачи заготовки поворотная часть бабки по шкале устанавливается под углом 1—7°.

Бабка шлифующего круга установлена неподвижно на станине. Механизмы, передачи движения от электродвигателя к шлифующему и ведущему кругам смонтированы в станине.

Шлифующий круг чаще всего приводится в движение ременной передачей и имеет одну скорость; ведущий круг также вращается с помощью ремня, но движение ведущему шкиву сообщается через коробку скоростей. Поэтому ведущий круг может иметь несколько различных скоростей для обработки различных металлов. Механизмы служат для правки кругов.

В массовом и крупносерийном производстве бесцентрово-шлифо-вальные станки снабжают загрузочными устройствами, автоматизирующими работу станка. С целью повышения производительности при обработке длинных заготовок строят бесцентрово-шлифовальные станки со шлифовальными кругами шириной до 800 мм (вместо обычной ширины 150—200 мм).

Внутришлифовальные станки. На рис. 5 приведена схема внутришлифовального станка. Обрабатываемая заготовка укрепляется в патроне шпинделя передней бабки и вращается. Шлифовальная бабка имеет возвратно-поступательное движение по направляющим станины для шлифования отверстия на установленную длину, а также радиальное перемещение вместе с поперечными салазками для установки на глубину шлифования. Шлифовальный шпиндель приводится в движение от отдельного электродвигателя и имеет постоянную скорость.

Стол шлифовальной бабки приводится в движение гидроприводом.

В серийном и массовом производстве применяют внутришлифовальные станки с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы.

Плоскошлифовальные станки. На рис. 6 приведена схема плоскошлифовального станка с прямоугольным столом, работающего периферией круга. Такие станки применяются для шлифования длинных и узких поверхностей или мелких заготовок, установленных по ходу стола под шлифующим кругом. Крупные детали обрабатываются на плоскошлифовальных станках портального типа (подобных продольно-строгальным станкам).

На столе укрепляют магнитную плиту, служащую для установки и удерживания заготовок при работе. Стол имеет поступательно-возвратное движение по направляющим станины. По вертикальным направляющим стойки может перемещаться шлифовальная бабка для установки шлифующего круга на глубину шлифования. Перекрытие шлифуемой заготовки по ширине достигается при поперечном осевом движении круга; это движение автоматизировано. Основными характеристиками станка являются максимальная длина хода стола L и высота круга над столом h.

Обработка заготовок шлифованием на шлифовальных станках

  • Главная
  • О компании
  • Услуги
  • Примеры работ
  • Как мы это делаем
  • Валы
  • Новости
  • Контакты

Выбор того ил и иного вида шлифовки деталей в большой степени зависит от формы обрабатываемой поверхности. Существует три основных вида обработки – плоское шлифование, круглое наружное и круглое внутреннее шлифование деталей.

Плоская шлифовка – самый простой вид обработки такого типа. Он является наиболее надежным методом образования плоскостей высокой точности. Деталь устанавливается на магнитный стол. При поступательном перемещении стола по вертикали и горизонтали и перемещении инструмента по вертикали можно шлифовать торцевые поверхности детали с точностью порядка 10 мкм. Недостаток такого метода – невозможность обработки круглых и цилиндрических поверхностей.

Наружная круглая шлифовка деталей применяется для обработки наружных поверхностей при вращении заготовки в центрах или патроне. Существует два вида такого шлифования – с продольной подачей и врезное. Первый способ применяется, когда длина детали больше высоты круга. Здесь необходимо поступательное движение абразива, чтобы пройти всю поверхность, при этом в движении находятся и круг, и деталь. При врезном шлифовании длина детали меньше высоты круга или равна ей. Поступательной подачи не требуется, так как за один подход можно обработать всю деталь.

Внутренняя шлифовка используется для обработки внутренних поверхностей деталей, имеющих цилиндрическую, коническую или фасонную форму с прямой образующей. Метод имеет несколько разновидностей, но по принципу похож на внешнюю круглую шлифовку.

Какие инструменты используются?

В качестве абразивных материалов используются алмаз, гранат, наждак, пемза, кварц, корунд и другие материалы, обладающие высокой твердостью и кристаллической пористой структурой. Между собой кристаллы скрепляются компаундами, образуя твердую шероховатую поверхность.

Одной из важнейших характеристик абразивных инструментов является зернистость. Чем меньше зерно, тем чище шлифовка. Также важна твердость абразива. Твердость – это способность зерна сопротивляться внедрению более твёрдого материала. Твердость материалов варьируется от весьма мягких (ВМ) до чрезвычайно твердых (ЧТ).

Наиболее распространенными видами абразивных инструментов являются круги, бруски, шкурки, ленты конической, цилиндрической, фасонной или сферической формы. Инструменты устанавливаются на станок, при необходимости заменяются и перешлифовываются по мере износа.

Особенностью обработки на шлифовальных станках является то, что более 90% времени затрачивается на правильную установку детали. От этого зависит точность работы, корректная установка детали минимизирует радиальное биение, отклонения от соосности и круглости, а также другие типы отклонения формы.

Вид шлифовального станка зависит от типа обработки: различают круглошлифовальные станки для наружной обработки, внутришлифовальные и плоскошлифовальные станки. Большинство современных станков оснащено системами ЧПУ, что позволяет максимально автоматизировать процесс для достижения больших точностей и уменьшения времени работы.

Читать еще:  Основные принципы работы фрезерного станка с ЧПУ

Вместе с тем, обслуживание таких станков достаточно долгое и дорогое. Чтобы станок не выходил из строя, необходим ежедневный бережный уход за устройством: смазка, наладка, чистка, прогрев. Ежедневные операции по подготовке оборудования к работе требуют время, но сохраняют деньги в долгосрочной перспективе.

Лидеры рынка по производству шлифовальных станков — Германия, Швейцария, Япония. Например, качественными считаются изделия фирм STUDER, Jones&Shipman, Mitsui Seiki. Насколько эти станки высокоточные, настолько и дорогие, но экономить на качестве шлифовки не стоит – ошибка здесь обнуляет всю предыдущую работу, так как проводится на заключительном этапе производства.

Чаще всего высокоточную шлифовку применяют в случаях, когда необходимо прилегание деталей друг к другу без потери жесткости и точности системы. Таким образом, необходимо обеспечить определенный вид посадки: с зазором, переходную или с натягом.

Еще одно преимущество шлифования – обеспечение красивого внешнего вида детали. Если после точения поверхности получаются грязные, с рытвинами и неровностями, то после шлифовки поверхность получается идеально чистой и гладкой. Если необходимо получить красивую деталь – шлифование в помощь!

Обработка заготовок шлифованием на шлифовальных станках

7.2. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Конструкции круглошлифовальных станков и их компоновка подчиняются основным схемам шлифования. Станки обеспечивают необходимые для обработки движения и кинематические соотношения.
Круглошлифовальный станок состоит из следующих основных узлов: станины 1, стола 2, передней бабки 3 с коробкой скоростей, шлифовальной бабки 4, задней бабки 5 и привода стола 6 (рис. 7.2).
Эти станки делят на простые, универсальные и врезные. Универсальные станки имеют поворотную переднюю и шлифовальную бабки. Каждую бабку можно повернуть на определенный угол вокруг вертикальной оси и закрепить для последующей работы. Простые станки снабжены неповоротными бабками. У врезных станков отсутствует продольная подача стола, а шлифование ведется по всей длине заготовки широким абразивным кругом с поперечной подачей.

Рис. 7.2. Круглошлифовальный станок: 1 – станина; 2 – стол; 3 – передняя бабка;
4 – шлифовальная бабка; 5 – задняя бабка; 6 – привод стола

Для подач узлов круглошлифовальных станков используют гид-равлические устройства. Возвратно-поступательное перемещение стола совершается с помощью гидроцилиндра и поршня. Управляют ими устройства, которые переключаются столом в крайних положениях. Гидравлические механизмы используют также для периодической подачи шлифовальной бабки. Они обеспечивают бесступенчатое регулирование подачи.

Круговую подачу Sкр заготовки обеспечивает специальный электродвигатель. Для этого используют бесступенчатое регулирование частоты вращения двигателя за счет изменения электрического сопротивления. Шлифовальный круг вращается с помощью клиноре-менной передачи. После износа круга и уменьшения его диаметра используют другую пару шкивов.

Наиболее распространенно шлифование в центрах. Для повышения точности обработки центры устанавливают неподвижно. Круговая подача заготовки обеспечивается за счет поводкового устройства (поводок и хомутик), приводимого в действие вращающейся план-шайбой. Возможно консольное закрепление заготовок в кулачковых патронах.
Круглое шлифование цилиндрических поверхностей может быть выполнено по одной из четырех схем (рис. 7.3).
При шлифовании с продольной подачей (рис. 7.3, а) заготовка вращается равномерно (Sкр) и совершает возвратно-поступательное движение (Sпр). В конце хода заготовки шлифовальный круг перемещается на Sп и при следующем ходе срезается слой металла определенной глубины. Шлифуют до тех пор, пока не получат поверхность заготовки заданного размера. Скорость Vк вращательного движения круга обеспечивает скорость резания.
Если необходимо шлифовать второй участок заготовки, станок останавливают, настраивают и регулируют упоры на столе для переключения Sпр уже в новых положениях. Также устанавливают величины Sп, Sпр и Sкр в зависимости от требуемой шероховатости поверхности.
Производительным способом обработки является врезное шлифование (рис. 7.3, б). Его применяют при обработке жестких заготовок в тех случаях, когда ширина шлифуемого участка меньше ширины шлифовального круга. Круг перемещается с постоянной подачей Sп (в мм/об) до достижения необходимого размера поверхности. Этот же метод используют при шлифовании фасонных поверхностей и кольцевых канавок. Шлифовальный круг заправляют в соответствии с формой поверхности или канавки.
Глубинным шлифованием (рис. 7.3, в) за один проход снимают слой материала на всю необходимую глубину.

Рис. 7.3. Схемы обработки заготовок на круглошлифовальных станках: а – шлифование с продольной подачей; б – врезное шлифование; в – глубинное шлифование; г – шлифование уступами; д – шлифование коническим кругом

На шлифовальном круге формируют конический участок длиной 8–12 мм. В ходе шлифования конический участок удаляет основную часть срезаемого слоя, а цилиндрический участок зачищает обработанную поверхность. Поперечная подача отсутствует. Конструктивное оформление заготовки должно обеспечивать возможности шлифования данным способом.
Шлифование уступами (рис. 7.3, г) – это сочетание методов, представленных на рис. 7.3, а и б. Процесс шлифования состоит из двух этапов. На первом этапе шлифуют врезанием с подачей Sп (в мм/об), передвигая периодически стол на 0,8–0,9 ширины круга (показано штриховой линией). На втором этапе делают несколько ходов с продольной подачей Sпр для зачистки поверхности при выключенной подаче Sп.
Во многих случаях необходимо обеспечить на деталях правильное взаимное расположение цилиндрических и плоских (торцовых) поверхностей. Для выполнения этого условия шлифовальный круг заправляют так, как показано на рис. 7.3, д, и поворачивают на определенный угол. Шлифуют коническими участками круга. Цилиндрическую поверхность обрабатывают по схеме, аналогичной схеме, показанной на рис. 7.3, а, с периодической подачей Sп на глубину резания. Обработка торцовой поверхности детали заканчивается чаще всего с подачей вручную при плавном подводе заготовки к кругу.
Наружные конические поверхности шлифуют по двум основным схемам. При обработке заготовок в центрах (рис. 7.4, а) верхнюю часть стола поворачивают вместе с ними на угол a так, что положение образующей конической поверхности совпадает с направлением продольной подачи Sпр. Далее шлифуют по аналогии с обработкой цилиндрических поверхностей.

Рис.7.4. Схемы шлифования конических поверхностей: а – закрепление заготовки центрах; б – консольное закрепление заготовки

При консольном закреплении заготовок (рис. 7.4, б) передняя бабка поворачивается на угол a (половина угла конуса). Существуют и другие, менее распространенные методы шлифования конических поверхностей.

Технология обработки заготовок на плоскошлифовальных станках

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Плоское шлифование является методом обработки закаленных и незакаленных деталей машин; иногда плоское шлифование применяют вместо чистового строгания и чистового фрезерования, а также такой трудоемкой операции, как шабрение. Оно отличается высокой производительностью, так как позволяет обрабатывать заготовки с большими габаритными размерами и имеет малые затраты времени на установку и закрепление заготовок благодаря тому, что применяют магнитные столы. Плоские поверхности можно шлифовать периферией и торцом шлифовального круга.

На рис. 7.7 приведены схемы обработки плоских поверхностей деталей на плоскошлифовальных станках.

Периферией круга обрабатывают, например, заготовки с жесткими допусками на отклонения от плоскостности (контрольные плиты, угольники, линейки, стыки ответственных деталей и др.); детали с буртиками и пазами; тонкие детали, подверженные короблению; детали, имеющие недостаточно жесткую опорную поверхность, что приводит к неустойчивому положению их на станке, а также детали, на торце которых следует сделать поднутрение или создать выпуклости, и др.

Основными технологическими факторами, определяющими режим шлифования, являются заданные точность и шероховатость поверхности, мощность двигателя главного привода и стойкость шлифовального круга. Режимы резания задает технолог или мастер или выбирают по справочникам.

Показателями режима резания при плоском шлифовании периферией круга являются: скорость круга; скорость подачи заготовки; поперечная (параллельная оси шпинделя) подача и глубина шлифования.

Скорость шлифовального круга выбирают в зависимости от вида шлифования (обычное или скоростное) и возможностей станка. Скорость подачи заготовок совпадает с продольным перемещением стола, на котором их закрепляют. Увеличение скорости подачи заготовки приводит к увеличению производительности обработки, поэтому выбирают высокие скорости подачи заготовки, особенно при предварительных операциях и снятии больших припусков. Повышение скорости подачи заготовки приводит к уменьшению нагрева и деформации обрабатываемого изделия. На чистовых операциях снижают скорость подачи заготовки.

При увеличении поперечной подачи повышается производительность, но увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности и износ круга, поэтому на чистовых операциях применяют меньшую поперечную подачу.

Глубина резания определяет в основном производительность обработки, однако она зависит от зернистости круга, требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности, мощности двигателя привода шлифовальной бабки и ряда других факторов. При обработке крупнозернистыми кругами применяют большую глубину резания. При шлифовании мелкозернистыми кругами с большой глубиной наблюдается значительный износ мягких кругов или быстрое засаливание твердых кругов. При выполнении черновых операций используют большие значения скорости и глубины резания, а на чистовых операциях их снижают.

Для повышения точности обработки и снижения шероховатости поверхности в конце цикла следует применять выхаживание.

Читать еще:  Приемущества накатки резьбы с помощью резьбонакатной головки

Устройства для установки и закрепления шлифовальных кругов. Шлифовальные круги 3 (рис. 7.8, а) диаметром 30. 100 мм свободно надевают на шпиндель 1 станка и закрепляют при помощи фланцев 2 и гаек 5. Фланцы обязательно должны иметь выточки и упругие прокладки 4 из кожи или резины для обеспечения равномерности зажима круга.

Шлифовальные круги 3 диаметром свыше 100 мм закрепляют на переходных фланцах 6 и 7 (рис. 7.8, б) при свободной посадке круга на шейку фланцев. Между торцами фланцев и круга устанавливают картонные прокладки 4. Оба фланца соединяют винтами 9. В кольцевом пазу 8 фланца 7 размещают балансировочные грузики.

Устройства для установки и закрепления заготовок на плоскошлифовальных станках. Электромагнитная плита (рис. 7.9) состоит из стального литого или сварного корпуса 1, в котором закреплены сердечники 5 с немагнитными прослойками 2 между ними. На нижнюю часть сердечников надеты катушки 4 из медного эмалированного провода, к которым подается постоянный ток. Снизу к корпусу привинчена крышка 6. Включение плиты в работу производят рукояткой 3. Свободное пространство в корпусе заливают эпоксидной смолой для герметизации (предохранения от попадания СОЖ). Плиту закрепляют в Т-образных пазах стола и шлифуют рабочую поверхность стола для обеспечения параллельности плоскости зеркала плиты по отношению к направлению поперечной подачи.

Размагничивание электромагнитных плит. После шлифования заготовку необходимо снять с плиты и устранить ее остаточную намагниченность. Этого достигают размагничиванием. От качества и эффективности систем размагничивания зависят производительность станков и точность шлифования на них. Основной задачей системы размагничивания является обеспечение возможности легкого съема обработанной заготовки с плиты.

Доля времени размагничивания плиты в общем времени вспомогательно-подготовительных и заключительных работ составляет 8. 20%, следовательно, снижение длительности размагничивания существенно повышает производительность станка.

Магнитные плиты в отличие от электромагнитных не нуждаются в питании от источников энергии. Полюсами в них являются постоянные магниты из никель-алюминиевого сплава, намагниченные на специальных электрических установках. Магнитные плиты, как правило, притягивают заготовки слабее, чем электромагнитные.

На рис. 7.10 показан общий вид магнитной плиты. Верхняя часть сделана из железных пластин 1 и 2 с немагнитными прослойками 3 между ними. Сильные постоянные магниты 5 можно перемещать, попеременно замыкая их на железные пластины и на закрепляемую заготовку. Переключение магнитов производят рукояткой 4. Нижнюю часть плиты закрепляют на столе станка разными прихватами и болтами.

В шлифовальные станки, работающие по полуавтоматическому циклу, встраивают специальные автоматические устройства (демагнизаторы) для размагничивания шлифуемых стальных заготовок.

Кроме магнитных и электромагнитных плит для закрепления шлифуемых заготовок находят применение лекальные тиски, универсальные прижимы, установочные планки, плиты и т.п.

Лекальные тиски (рис. 7.11) отличаются от обычных машинных тисков точностью изготовления и возможностью кантования. Боковые поверхности лекальных тисков изготовляют параллельно одна другой и перпендикулярно основанию. Для закрепления тисков предусматривают резьбовые отверстия, но в основном их крепят на магнитной плите. Тиски изготовляют из стали, закаливают и шлифуют со всех сторон.

Для установки заготовки на магнитной плите применяют установочные планки и плитки, которые повышают надежность крепления заготовки к плите.

Правка шлифовального круга. В массовом и крупносерийном производствах правящие устройства располагают на шлифовальной бабке. В мелкосерийном и единичном производствах заданный профиль на шлифовальном круге можно получить с помощью съемного приспособления, устанавливаемого на столе станка (рис. 7.12). Правящий алмаз 2 закрепляют в подвижной державке 4. В нижней части державки имеется рабочий наконечник, который под действием пружины 5 поджат к копиру 6. Поворотом маховика 1 державка перемещается вдоль копира и передает его профиль шлифовальному кругу 3. Таким же устройством можно осуществить правку круга прямого профиля по гладкому копиру.

Контроль и средства контроля деталей в процессе шлифования. Установка на плоскошлифовальных станках прибора активного контроля позволяет повысить точность обработки деталей и безопасность обслуживания станка. В процессе шлифования применяют два способа контроля.

При первом способе, схема которого представлена на рис. 7.13, а, регистрируется высота шлифуемой детали в данный момент времени с помощью электронного или пневматического щупа 7, при этом результаты измерения передаются в регистрирующее устройство. При достижении заданного размера автоматически отключается движение подачи. Однако при таком способе измерения не учитывается износ круга и требуется периодическая подналадка устройства правки. Для получения точности измерения применяют щуп 1, дополнительно измеряющий расстояние до плоскости, на которой базируется деталь. При этом движение подачи на глубину отключается при достижении заранее установленной разности показаний обоих щупов, соответствующей абсолютной высоте детали.

При втором способе измерения (рис. 7.13, б) применяется индикаторная головка 1, соприкасающаяся с жестким упором 2, закрепленным на станке. Пробную деталь 3 шлифуют до требуемой высоты, после чего индикаторную головку устанавливают на ноль. Все остальные детали устанавливают на стол станка 4 и шлифуют до тех пор, пока стрелка индикатора не дойдет до нулевого положения, а затем выключают движение подачи на глубину шлифовального круга. При этом также не учитывается износ круга и требуется периодическая подналадка индикатора.

Первый способ измерения более точный, однако из-за того, что щуп работает непосредственно в зоне шлифования, существует опасность его загрязнения и большого износа. В этом случае целесообразно применять пневматические средства измерения. При шлифовании крупных деталей и особенно при работе шлифовщика с низкой квалификацией наличие автоматического контроля резко сокращает брак. Второй способ является более простым и дешевым. Его целесообразно применять в тех случаях, когда не предъявляют высоких требований к точности обработки.

Для повышения точности обработки на некоторых плоскошлифовальных станках применяют подналадчики, которые при увеличении высоты детали сверх определенного заданного предела дают команду на перемещение круга, что обеспечивает компенсацию его износа.

Глава 15 Обработка заготовок на шлифовальных станках

С помощью шлифования можно производить чистовую и отделочную обработку заготовок с высокой точностью. Обрабатывать можно заготовки из самых разнообразных материалов, а для заготовок из закаленных сталей шлифование является одним из наиболее распространенных методов формообразования.

Шлифованием называют обработку резанием с помощью инструмента, состоящего из множества абразивных зерен и совершающего с высокой скоростью главное движение резания. Абразивные зерна расположены в шлифовальном круге беспорядочно и их удерживает связующий материал. При вращательном движении круга в зоне его контакта с заготовкой часть зерен срезает материал. С заготовки удаляется очень большое число тонких стружек. Обработанная поверхность, представляющая собой совокупность микро-следов абразивных зерен, имеет малую шероховатость. Часть зерен ориентирована так, что не режет, а производит работу трения по поверхности резания.

В зоне резания выделяется большое количество теплоты. Мелкие частицы обрабатываемого материала, сгорая, либо образуют искры, либо оплавляются. Абразивные зерна могут также осуществлять поверхностное пластическое деформирование заготовки, его кристаллическая решетка искажается. Деформирующая сила вызывает сдвиги одного слоя атомов относительно другого. Вследствие упругопластического деформирования материала возникает наклеп обработанной поверхности. Но этот эффект оказывается менее ощутимым, чем при обработке лезвийным инструментом. Тепловое и силовое воздействие на обработанную поверхность приводит к структурным превращениям, изменениям физико-механических свойств поверхностных слоев материала обрабатываемой заготовки. Так образуется дефектный поверхностный слой детали. Для уменьшения тепловых эффектов шлифование производят при обильной подаче смазывающе-охлаждающей технологической среды. Применяют шлифование кругами, на рабочей поверхности которых располагаются канавки, что снижает тепловое воздействие на обрабаты­ваемую поверхность.

Для формообразования поверхностей необходимо иметь вращательное движение круга и относительное движение подачи заготовки вдоль одной или нескольких координатных осей.

15.1. Основные типы станков

Детали машин представляют собой сочетание наружных и внутренних плоских, круговых и цилиндрических и круговых конических поверхностей. Наибольшее распространение для их обработки шлифованием получили кругло-шлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, заточные, а также специализированные станки. Для всех станков главное движение резания обеспечивается вращением шлифовального круга со скоростью V. Повышение скорости главного движения резания способствует уменьшению шероховатости поверхности и повышению стойкости шлифовального круга. Кругло-шлифовальные станки (рис.72) можно разделить на простые, универсальные и врезные. Универсальные станки имеют поворотную переднюю 3, шлифовальную 4 и заднюю 5 бабки. Бабки 3 и 4 можно повернуть на определенный угол вокруг вертикальной оси и закрепить для последующей работы. Простые станки снабжают неповоротными бабками. У врезных станков отсутствует продольное движение подачи стола, а шлифование ведется по всей длине заготовки широким шлифовальным кругом с поперечным движением подачи.

Для перемещения узлов кругло-шлифовальных станков широко используют гидравлические устройства. Возвратно-поступательное перемещение стола 2 по станине 1 производится с помощью гидроцилиндра и поршня. Управление ими происходит с помощью устройств, которые переключаются упорами стола в его крайних положениях. Гидравлические механизмы используют также для периодического перемещения шлифовальной бабки. Применение таких механизмов обеспечивает бесступенчатое регулирование движения подачи.

Вращение шлифовального круга обеспечивается парой шкивов и клиновым ремнем. Вместе с тем кругло-шлифовальные станки могут иметь бесступенчатое регулирование частоты, вращения шпинделя круга. Станки имеют высокую степень автоматизации. Так, автоматически производятся движения подачи стола, шлифовального круга (за каждый одинарный ход стола), правка круга и компенсация его износа, изменение скорости отвода и подвода шлифовальной бабки.

Читать еще:  Классификация металлорежущих станков таблица

Рис. 72. Круглошлифовальный станок

Оснащение шлифовальных станков системами программного управления дает возможность создавать разнообразные вариации технологических параметров во время обработки. Так, один из циклов обработки на кругло-шлифовальном станке состоит из следующих этапов; установки заготовки, пуска станка, быстрого подвода круга, замедленного подвода круга до соприкосновения с заготовкой, врезания круга, установившегося съема металла, чистового шлифования, отвода круга, снятия заготовки. Последовательность этапов может быть легко изменена. Подача элементов станков осуществляется с помощью шаговых двигателей. Движение круговой подачи заготовки происходит с помощью специального электродвигателя с бесступенчатым регулированием благодаря изменению электрического сопротивления.

На кругло-шлифовальных станках, входящих в гибкую производственную систему, загрузка заготовок и транспортирование деталей производятся с помощью управляемых по программе тележек и роботов.

Рис. 73. Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом

Шлифование плоских поверхностей на плоскошлифовальных станках с прямоугольным столом (рис. 71) производится периферией круга. Движение подачи производится в крайних положениях стола 5. Продольное (возвратно-поступательное) движение стола по станине 1 осуществляется с помощью гидравлического устройства (привод 2), состоящего из поршня, цилиндров и органов управления. Шлифовальная бабка 3 перемещается по направляющим стойки 4.

Закрепление заготовок на шлифовальных станках зависит от метода шлифования. На кругло-шлифовальных станках, заготовки шлифуют в центрах, расположенных на передней и задней бабках. Для повышения точности обработки центры не вращаются. Круговое движение подачи заготовки обеспечивает поводковое устройство, приводимое во вращение планшайбой. Возможно также консольное закрепление заготовок в кулачковых патронах. При шлифовании заготовок малой жесткости применяют люнеты. На плоскошлифовальных станках заготовки закрепляют с помощью магнитных плит, а также в зажимных приспособлениях. Возможно закрепление как одной, так и одновременно нескольких заготовок. Заготовки размещают на столах, затем подают ток и они притягиваются к магнитной плите. Станки снабжают специальными устройствами для правки круга после его затупления, а также приспособлениями для уравновешивания круга.

Обработка заготовок шлифованием на шлифовальных станках

Шлифовальный станок применяется для того, чтобы очистить поверхность изделия от ненужных слоев. В основном он предназначен для древесных материалов. Металлорежущий станок для обработки заготовок абразивным инструментом это и есть шлифовальный станок. Используя шлифовальный станок, выполняют обдирку, резку и отрезку заготовок, точную обработку поверхностей заготовок, поверхностей вращения, зубьев колес, заточку инструмента и т.п.
Первый универсальный круглошлифовальный станок был изобретен в 1874 году в США. На начальном этапе своего существования шлифовальный станок работал с кругами, которые были изготовлены из цельных кусков природных абразивных пород, позже стали применять более прочные круги из размолотых природных абразивов. Более востребован и популярен такой станок стал с 1893 года, когда были изготовлены искусственные абразивы (карборунды). Все более усовершенствованный «шлифовальник» позволил заменить другие станки: токарные, фрезерные и многие другие.
По принятой классификации группу станков, работающих абразивным инструментом, обозначают цифрой 3 (первая цифра в обозначении модели). Вторая цифра указывает тип станка: 1 — круглошлифовальные станки; 2 — внутришлифовальные станки; 3 — обдирочно-шлифовальные, 4 — специализированные шлифовальные станки; 5 — продольно — шлифовальные; 6 — заточные; 7 — плоскошлифовальные с прямоугольным или круглым столом; 8 — притирочные и полировальные станки, 9 — разные станки, работающие абразивным инструментом. Если необходимо указать что рассматриваемая конструкция станка усовершенствована, т.е. принадлежит к новому поколению станков, то в условное обозначение вводят букву, например А (3А64).

Специальные станки обозначают, как правило, условными заводскими номерами. Этот шифр станка не дает конкретных сведений о нем, следовательно, необходима дополнительная информация. Она обычно изложена в паспорте станка.
Станки шлифовальной группы современных моделей предназначены для изготовления деталей с малыми отклонениями формы, размеров, малыми параметрами шероховатости поверхности и отличаются высокой производительностью.
Обработку резанием, выполняемую множеством абразивных зерен, называют абразивной.
Шлифованием называют резание металлов абразивными кругами. При шлифовании главным движением резания является движения инструмента. Различают шлифование периферией абразивного круга и торцом круга, в первом случае режущей частью является наружная поверхность круга, а во втором случае — торец круга.
В зависимости от расположения и формы обрабатываемой заготовки шлифование подразделяют на следующие виды: наружное, когда обрабатывается наружная поверхность заготовки, внутреннее, когда обрабатывается внутренняя поверхность заготовки, плоское, когда обрабатывается плоская поверхность, профильная, когда обрабатывается поверхность, образующая которой представляет кривую или ломаную линию.
Шлифование поверхности вращения называют круглым шлифованием, сферической поверхности — сферошлифованием, боковых поверхностей зубьев зубчатых колес — зубошлифованием, боковых сторон и впадин профиля резьбы — резьбошлифованием, шлицевых поверхностей — шлицешлифованием.
Различают также шлифование в центрах (если заготовку крепят в центрах) и в патроне (если заготовку крепят в патроне). В машиностроении наиболее часто применяют круглое (наружное и внутреннее) и плоское шлифование.
Шлифовальный круг представляет собою пористое тело, состоящее из большого количества мелких зерен, абразивного материала, соединенных между собою клеящим веществом — связкой керамической, вулканитовой или металлической. Процесс шлифования состоит в том, что вращающийся шлифовальный круг, соприкасаясь с металлом острыми гранями абразивных зерен, снимает с поверхности заготовки слой металла.
Для шлифовальной обработки применяются круги, размеры которых соответствуют ГОСТ 2424-83, а абразивный материал техническим условиям с повышенными требованиями к его однородности. Размеры круга, его форма и характеристики, обычно заранее определены в технологических картах обработки. По этим параметрам подбирают круг соответствующей марки, например шлифовальный круг ЧАЗ ПП 600x200x203 24А 12 П СМ 5 32 2 кл АА, маркировка которого обозначает: ЧАЗ — Челябинский абразивный завод, ПП — форма круга, 600x200x203 — размеры круга, мм (диаметр наружной поверхности х высота х диаметр отверстия); 24А — марка материала (белый электрокорунд); 12 — номер зернистости; П — индекс зернистости; СМ — степень твердости; 5 — номер структуры; 35 — рабочая скорость; м/с; 2 кл — класс неуравновешенности; АА — класс точности.
В заводских условиях существует система входного контроля абразивного инструмента с его сортировкой.
На шлифовальных автоматах применяют круги, требующие как предварительной сборки и подготовки, так и не нуждающиеся в них. Круги первой группы малых и средних размеров (диаметром менее 150 мм) наладчик устанавливает непосредственно на шпиндель автомата после визуального осмотра на отсутствие трещин. Круги второй группы (диаметром 200-750мм) для установки на автомат собирают на оправке или планшайбе, при необходимости протачивают по наружной поверхности или торцам и балансируют на специальных балансировочных машинах или станках. Сборку и подготовку этих кругов осуществляют в абразивных мастерских заводов. Иногда такую работу выполняет наладчик автоматов.
Области применения шлифовальных станков весьма разнообразны.
Для продольного и врезного шлифования наружных цилиндрических, пологих конических и торцовых поверхностей с установкой заготовок в центрах или патроне применяют круглошлифовальные центровые станки.
Плоское шлифование часто применяют вместо чистового строгания, чистового фрезерования и шабрения. Разновидностью плоского шлифования является профильное шлифование, выполняемое на плоскошлифовальных станках.
Круглошлифовальные станки
Для продольного и врезного шлифования наружных цилиндрических, пологих конических и торцовых поверхностей с установкой заготовок в центрах или патроне применяют круглошлифовальные центровые станки (рис. 1). Таким шлифовальным станкам отдается наибольшее предпочтение. Станок состоит из станины 20 с направляющими, на которых смонтирован нижний стол 19, несущий на себе поворотный верхний стол 18 с передней 2 и задней 12 бабками. В задней бабке имеются рукоятки 11 для ручного зажима пиноли бабки. Верхний стол 18 при шлифовании конусов может поворачиваться вокруг оси 16, закрепленной на нижнем столе 19. Перемещение нижнего стола по направляющим станины может осуществляться вручную от маховика 77 через специальный механизм, или механически от гидравлического цилиндра, находящегося в станине.
На поперечных направляющих станины смонтирована шлифовальная бабка 7 с механизмом быстрого подвода ее к заготовке. На корпусе шлифовальной бабки закреплен механизм 8 поперечных подач с маховиком 6 для ручного поперечного движения подачи, рукоятками включения автоматических подач и дросселями регулирования скорости черновой и чистовой подач. Здесь же установлен механизм 5 автоматической правки круга.
На лицевой стороне станины расположена панель гидроуправления 14 с рукояткой 13 быстрого подвода-отвода шлифовальной бабки и дросселями регулирования реверса и скорости стола. Гидравлический отвод пиноли задней бабки 12 производится педалью 75.
Рис. 1. Круглошлифовальный центровой станок мод. ЗМ151Ф2: 1 — электрошкаф; 2 — передняя бабка; 3, 11, 13 — рукоятки; 4 — люнет; 5 — механизм автоматической правки круга; 6, 17 — маховик; 7— шлифовальная бабка; 8 — механизм поперечных подач; 9 — пульт управления; 10— гидростанция; 12— задняя бабка; 14— панель гидроуправления; 15— педаль; 16— ось; 18, 19— верхний и нижний стол соответственно; 20 — станина
На стойке смонтирован пульт управления 9 с пусковыми кнопками и переключателями. С левой стороны станка расположен электрошкаф 7, а с правой — гидростанция 10. Подача СОЖ осуществляется рукояткой 3. При необходимости на станке может быть установлен люнет 4.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector