Учебное пособие

Шлифовальные работы

8.2. Режимы обработки

Бесцентровые станки применяют в подшипниковой, автомобильной, тракторной и металлургической промышленности. По сравнению с обработкой на центровых станках при бесцентровом шлифовании обеспечивается более высокая стабильность деталей по качеству и размерам, устраняются прогибы заготовки, что позволяет применять более напряженные режимы шлифования и снижать припуск на обработку. Сокращается или полностью совмещается время обработки и вспомогательное время, связанное с установкой и снятием деталей со станка, проверкой размеров и т. п.

При шлифовании на проход обеспечивается получение погрешностей формы в поперечном сечении до 2,5 мкм, с шероховатостью в пределах Ra = 0,32—0,16 мкм. Для уменьшения шероховатости поверхности на некоторых станках устанавливают два шлифовальных круга разной характеристики: крупнозернистый для снятия основной части припуска и мелкозернистый для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности.

Большое внимание при обработке должно уделяться правке шлифовального круга. Для рационального распределения нагрузки в зоне контакта на режущей поверхности круга создают четыре основных участка, выполняющих разные функции (рис. 8.3). На участке входа заготовок формируется заборный конус 4 длиной 10—30 мм с таким углом, который бы обеспечивал беспрепятственный и надежный вход в зону шлифования заготовок с предельной величиной припуска. Основную часть по высоте круга занимает рабочий конус 3, обеспечивающий равномерное распределение съема припуска по линии контакта заготовки с кругом. Калибрующая зона 2 выполняется при правке образующей параллельно оси круга на длину не более 100 мм и предназначена для формирования заданной шероховатости поверхности, требуемой точности размеров и формы. Четвертая зона имеет обратную конусность 1, обеспечивающую правильный выход детали из зоны контакта с кругом. Обратный конус обычно имеет высоту 20—30 мм.

Рис. 8.3. Правка шлифовального круга

Шлифовальные круги указанного профиля правят с помощью копирных линеек. При черновом шлифовании с невысокими требованиями к качеству поверхности шероховатости Ra = 2,5—1,25 мкм, допуск на размер до 0,1 мм, на круге выполняют только заборный и обратный конусы.

При бесцентровом шлифовании напроход для ввода заготовок в зону шлифования и вывода из нее служат направляющие линейки, установленные параллельно линии контакта заготовки с шлифовальным кругом.

При повороте линеек или их смещении относительно образующей ведущего круга геометрическая форма заготовок искажается, в основном в продольном сечении образуется конусообразность, седлообразность или бочкообразность.

При выборе характеристики шлифовальных кругов необходимо учитывать вид операции (предварительное, чистовое, доводочное шлифование), марку обрабатываемого материала, требования к шероховатости поверхности, состояние исходной заготовки, величину припуска и ряд других условий.

8.1. Выбор характеристики круга,
удвоенной глубины шлифования и числа переходов при бесцентровом проходном шлифовании

Для точного учета всех условий обработки следует пользоваться подробными технологическими справочниками. В табл. 8.1 и 8.2 приведены рекомендации по выбору режимов шлифования и характеристики кругов. В них учитывается метод бесцентрового шлифования (врезной и напроход), марка обрабатываемого материала (сталь и чугун), исходная погрешность заготовки, требования к точности формы детали в поперечном сечении и требуемый параметр шероховатости. Располагая этими технологическими параметрами, по таблице выбирается необходимая характеристика шлифовального круга по виду абразивного материала, зернистости, твердости и связке, необходимое количество переходов, устанавливаемое в зависимости от исходной погрешности заготовки.

8.2. Выбор характеристики круга,
удвоенной глубины шлифования и числа переходов при бесцентровом врезном шлифовании

Примечания: 1. Знак «+» означает, что данный переход необходимо выполнить для получения требуемого качества поверхности при заданной исходной точности формы. 2. Характеристика ведущего круга во всех переходах одинаковая — 15А16Т-В. 3. Рекомендации по числу переходов предусматривают последовательную обработку на ряде станков. При обработке на одном станке число переходов может быть уменьшено в 2 раза при одновременном уменьшении минутной поперечной подачи на 20—40%.

Например, на стальной детали требуется получить шероховатость Ra = 0,63—0,32 мкм, точность формы в пределах 0,01 мм при исходной погрешности заготовки в пределах 0,05—0,10 мм.

По табл. 8.1 устанавливаем, что заданные требования к качеству поверхности и точности обработки можно получить на переходе д при использовании круга 25А16 (С1—С2)К, выполнив предварительно переходы б и в кругом 15А40СТ1К и переход г кругом 25А25С2К. В табл. 8.1 указана рекомендуемая глубина шлифования на каждом из этих переходов. Величину осевых подач и интенсивность съема назначают в зависимости от типа заготовки и требования к качеству шлифуемой поверхности. Например, при обдирочном шлифовании прутков на станках с широким кругом скорость осевой подачи составляет около 10 м/мин, при шлифовании поршневых пальцев, осей — 1,5—4,5 м/мин, при шлифовании колец подшипников — 0,25—2 м/мин.

При врезном шлифовании скорость поперечной подачи: чистовой — 0,3—1,5 мм/мин, черновой — 0,8—5 мм/мин, форсированной при позиционировании шлифовального круга — 3—10 мм/мин. Остальные режимы врезного шлифования выбираются по табл. 8.2.