>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Слесарь-лекальщик

5. Шлифование дуговых участков профиля

Дуговые участки профилей листовых профильных калибров, начиная от дуг самого малого радиуса и кончая дугами, образованными радиусами до 1,5 м, могут быть обработаны на плоскошлифовальных станках при помощи разнообразных приспособлений.

Однако обработка таких участков ведется все теми же двумя способами, о которых говорилось выше: шлифованием непрофилированным и шлифованием профилированным кругом.

При первом способе дуговой участок определенного радиуса получается за счет вращения обрабатываемого калибра вокруг центра образования данной, дуги, а шлифовальный круг в процессе работы постепенно подается к центру вращения изделия до тех пор, пока его поверхность не окажется от этого центра на расстоянии заданною радиуса.

При втором способе дуговой участок образуется при неподвижно закрепленном изделии и профилированный круг шлифует участок до тех пор, пока центр его профиля не совместится с необходимым положением центра профиля обрабатываемого калибра.

Рассмотрим наиболее характерные способы шлифования дуговых участков профиля калибров и приспособления, при помощи которых ведется эта обработка.

На фиг. 153 показано приспособление для шлифования дуговых профилей вращением изделия относительно шлифовального круга.

Фиг. 153.
Приспособление для шлифования дуговых профилей.

Приспособление состоит из корпуса 1 и сменных угольников 2. Сменные угольники надеваются на выступающую часть шпинделя 3 и закрепляются на нем круглыми гайками 6. На задней стороне корпуса приспособления омонтироеана червячная пара 4, приводящая шпиндель во вращение при помощи маховичка 5.

На лицевой стороне угольника 2 могут закрепляться листовые профильные калибры 7, устанавливаемые в нужном положении от опорно-установочных штифтов 8. Закрепление калибров осуществляется прихватом 9.

Установка калибров производится от их ранее шлифованных базовых ребер и штифтов 8 по блокам плоскопараллельных концевых мер, для расчета которых должно быть известно точное расстояние от опорных штифтов до оси вращения шпинделя приспособления.

Это приспособление позволяет шлифовать как вогнутые, так и выпуклые дуговые участки профиля. Перед шлифованием подбирается один из сменных угольников, изображенных на фиг. 154 и закреляется на шпинделе приспособления. Эти угольники изготовляются с таким расчетом, чтобы их комплект позволял обрабатывать выпуклые и вогнутые дуговые участки любого радиуса в тех пределах, на которые рассчитана данная конструкция. На лицевой стороне угольников маркируются расстояния Н и В, необходимые для установки обрабатываемого калибра. Калибр устанавливается с таким расчетом, чтобы центр обрабатываемого участка профиля совпал с центром его вращения.

Фиг. 154.
Сменные угольники к приспособлению для шлифования дуговых профилей.

При шлифовании по дуге приспособление устанавливается на магнитную плиту плоскошлифовальнсго станка. Измерение величины радиуса производится сравнением размера блока концевых мер и обрабатываемой поверхности при помощи лекальной линейки или индикатора на стойке. Точность обработки в данном приспособлении для радиусов до 150 мм лежит в пределах 0,01—0,02 мм.

При шлифовании дуговых участков непрофилированным кругом, во избежание брака из-за его врезания в смежный участок профиля, круг смещают в сторону, обратную поверхности, которая может помешать его выходу.

Дуговые участки профиля, образованные большими радиусами, обрабатываются также в приспособлениях, устанавливаемых на магнитную плиту, но с осью вращения изделия, вынесенной за ее пределы. Шлифование может быть осуществлено цилиндрической поверхностью чашечного круга или круга прямого профиля, а в случае шлифования выпуклых дуговых участков и их торцевой поверхностью.

Для образования дуговых участков профиля небольшой протяженности широко распространен способ шлифования профилированным кругом. При этом способе работа ведется в лекальных тисках иди других простых крепежных приспособлениях. Значительно больший интерес представляют приспособлении для профилирования шлифовального круга и сам процесс профилирования. Применяемые лекальщиками профилировочные приспособления универсальны,, т. е. дают возможность образовывать выпуклые и вогнутые профили любого радиуса.

Одна из конструкций таких приспособлений приведена на фиг. 155. Приспособление устанавливается на магнитной плите плоскошлифовального станка. Оно состоит из корпуса 1, в котором на точном шпинделе 3 смонтированы поворотные салазки 2, вращаемые в процессе правки шлифовального круга рукояткой 4. В салазках при помощи винта 5 может перемещаться державка 6, меняя свое положение относительно оси вращения шпинделя 3. Державка выполнена с таким расчетом, чтобы не мешать подводу алмаза 7 к нижней образующей шлифовального круга. Винт 8 служит для закрепления алмаза в державке.

Фиг. 155.
Профилировочное приспособление для дуговых профилей.

Для профилирования внутренних дуг небольшого радиуса служит державка 9 с зачеканенным в нее алмазом, вставляемая в отверстие торца державки 6. В этом случае винт 5, закрепляющий державку 9, переставляется в боковое отверстие, показанное на фигуре.

Пользуясь этим приспособлением на поверхности шлифовального круга, алмазом 7 можно образовать дугообразный профиль любого радиуса как вогнутый, так и выпуклый. В положении, изображенном на фиг. 155, приспособление настроено на профилирование выпуклого профиля. Если державку 6, пользуясь винтом 5, переместить кверху за ось вращения ОО, то острие алмаза будет ори вращении профилировать вогнутую поверхность.

Величина радиуса дуги, образуемого этим приспособлением на поверхности шлифовального круга, зависит от расстояния острия алмаза 7 до оси вращения приспособления ОО. Чтобы настроить профилировочное приспособление на нужный радиус, пользуются блоком концевых мер, установленным на магнитную плиту, с которым при помощи лекальной линейки сравнивают положение острия алмаза над магнитной плитой, регулируя его винтом 5.

Размер этою блока концевых мер может быть легко определен по формулам:

для профилирования на круге выпуклой дуги:

С = Н — R;

для профилирования вогнутой дуги:

С = Н + R,

где С — размер блока концевых мер, необходимый для настройки приспособления на требуемый радиус;

Н — расстояние от плоскости магнитной плиты до оси вращения профилировочного приспособления 00;

R — радиус дуги профилируемого участка профиля.

Чтобы профиль шлифовального круга не давал искажений профиля изделия, профилирующее приспособление устанавливавают на магнитной плите так, чтобы острие алмаза находилось строго на линии перпендикуляра, опущенного на магнитную плиту из оси вращения круга. Для точной настройки приспособления на заданный радиус необходимо следить за тем, чтобы острие алмаза при сравнении его высоты с блоком концевых мер находилось в плоскости, перпендикулярной плоскости магнитной плиты и проходящей через ось вращения приспособления.

Помимо описанного профилировочного приспособления имеются приспособления с вертикально расположенной осью вращения 00, подобные показаннову ниже на фиг. 167, но они применяются реже, так как пользование ими возможно только при наличии ручной продольной подачи станка, имеющейся не на всех типах плоскошлифовальных станков.

Как и любой вращающийся инструмент, шлифовальный круг обладает свойством разбивать профиль изделия, т. е. изменять его размеры по сравнению с размерами обрабатывающего инструмента. При разбивании получаются отклонения размеров изделия в тело, т. е. у выпуклого профиля изделия, образованного вогнутым профилем круга, радиус дуги оказывается меньше радиуса дуги шлифовального круга, а у вогнутого профиля изделия, наоборот, радиус получается больше, чем у шлифовального круга. Эта величина изменения профиля при шлифовании колеблется в пределах от 0,01 до 0,02 мм. Для устранение этих погрешностей при установке приспособления на заданный радиус уменьшают или увеличивают радиус вращения алмаза на эту величину. Точность шлифования профилированным кругом находится в пределах от 0,015 до 0,025 мм.

С целью экономии алмазов применяются профилировочные приспособления, образующие профиль шлифовального круга накатыванием его роликом (фиг. 156). Приспособление состоит из корпуса 1 и задней стойки 2, в центрах которых может принудительно вращаться оправка 3 с профилирующим роликом 4. Оправка получает вращение со скоростью равной 200—300 об/мин. от рукоятки 5 через пару цилиндрических зубчатых колес 6 и 7.

Фиг. 156.
Профилирование накатным роликом.

Профилирующий ролик 4 изготовлен из закаленной инструментальной стали, имеет профиль, соответствующий профилю шлифуемого калибра, и снабжен прямолинейными, наклоненными к оси под углом 10—15° канавками, облегчающими процесс профилирования.

Процесс накатывания профиля на шлифовальный круг состоит из предварительной обдирки профиля алмазозаменителем из карбида кремния и последующего накатывания профиля в вышеаписанном приспособлении. Для этой цели приспособление устанавливается на магнитную плиту так, чтобы ось вращения ролика была параллельна оси вращения круга, затем ролик подводится до соприкосновения со шлифовальным кругом и ему сообщают вращательное движение. Вращаясь, профилировочный ролик ведет шлифовальный круг со шпинделем станка при выключенной передаче от мотора и профилирует круг. Давление на ролик поддерживается опусканием шпинделя.

Профилирование шлифовальных кругов накаткой обеспечивает достаточную точность шлифования, однако, оказывается выгодным только при изготовлении значительного количества изделий с данным профилем.

Как же осуществляется шлифование профилированным кругом?

Чтобы отшлифозать дуговой участок профиля (фиг. 157), необходимо установить шлифовальный круг так, чтобы был выдержан (размер L от центра дуги до базового, ранее прошлифованного, прямолинейного участка калибра А. Для этой цели шлифовальный круг профилируют таким образом, чтобы был заправлен также и торец Б шлифовального круга, служащий базой при его установке.

Фиг. 157.
Установка профилированного круга от базового участка калибра.

После профилирования шлифовального круга стол станка с изделием устанавливают так, чтобы торец Б находился на расстоянии L ог базового участка калибра А, и тогда размер блока, служащего для установки торца шлифовального круга, будет равен:

L = L₀ - R,

где L₀ — заданное, расстояние от центра дуги до базы А;

R — радиус дуги (с учетом разбивания профиля изделия уа 0,01 мм).

Установка изделия относительно шлифовального -круга производится при остановленном шпинделе станка. Для установки применяются изношенные плоскопараллельные концевые меры.

После установки изделия и пуска шпинделя станка, не иеняя положения шлифовального круга по отношению к изделию, кругу дают подачу на глубину, пока на изделии не будет образован дуговой участок необходимой глубины.

Если требуется профилировать шлифовальный круг, показанный на фиг. 157,б, то сначала профилируют дуговой участок так, чтобы дуга сопрягалась с торцем круга Д, а затем заправляют второй торец Е по микрометру или штангенциркулю в размер К. В этом случае блок концевых мер L будет равен:

L = L₀ + R - K.

При необходимости профилирования на шлифовальном круге дуги большого радиуса (фиг. 158) сначала правят торец шлифовального круга С и по этому торцу устанавливают в поперечном направлении стол станка таким образом, чтобы был выдержан размер L от плоскости М упорной планки магнитной плиты до торца шлифовального круга С.

Фиг. 158.
Установка профилированного круга от упорной планки магнитной плиты.

Размер L рассчитывается так, чтобы при установке профилировочного приспособления по упорной планке магнитной плиты ось вращения профилировочного приспособления и ось круга совпали, т. е. были на расстоянии а от торца шлифовального круга С.

Поэтому:

L = L₀ - а,

где L₀ — расстояние от оси профилировочного приспособления до упорной планки магнитной плиты; а — расстояние от центра дуги профиля шлифовального круга до его торца С.

Зная расстояние В от оси профилировочною приспособления до его базовой стенки (см. фиг. 155), устанавливают приспособление от упорной планки магнитной плиты по блоку концевых мер Е.

Величина блока мер Е равна:

Е = L₀ — B,

где L₀ — расстояние от оси профилировочного приспособления до упорной планки магнитной плиты М;

В — расстояние от оси профилировочного приспособления до его базовой стенки, служащей для установки приспособления на плите.

После установки приспособления профилируют шлифовальный круг на требуемый радиус.

Тиски с пакетом плоских калибров устанавливаются для шлифования от упорной планки магнитной плиты так, чтобы был выдержан размер до центра шлифуемой дуги.

Профилирование вогнутых дуг, близких к полуокружности, при отсутствии державок, изображенных на фиг. 155 (деталь 5), не может быть осуществлено за один прием, таде как максимальный угол профилируемой дуги ограничивается диаметром оправки, в которой закреплен алмаз. По этой причине дуговые контуры, равные или близкие к полуокружности, шлифуются в два приема: сначала шлифуется одна сторона, а затем после поворота изделия — другая (фиг. 159).

Фиг. 159.
Профилирование круга для шлифования вогнутой дуги 180°.

Чтобы выдержать требуемое расстояние от базы калибра до центра ею дугового профиля, правится торец круга Т и размер С (фиг. 159, а) измеряется при помощи концевых мер, лекального угольника и цилиндрического валика. Валик имеет диаметр, равный удвоенному радиусу калибра с учетом разбивания шлифовальным кругом. Размер С необходим для дальнейшей установки профилированного круга.

Для шлифования таким кругом пакет листовых калибров устанавливается в лекальные тиски с расчетом, чтобы центр радиуса шлифуемого профиля пришелся точно в средине между боковыми плоскостями тисков. После этого приступают к установке шлифовального круга в нужное положение. Как видно из фиг. 159,б, таким положением будет (положение круга, при котором его торцевая плоскость Т окажется на расстоянии L от упорной планки магнитной плиты. Установка производится по блокам концевых мер.

Процесс шлифования профиля ведется после этого только на вертикальной подаче без поперечного перемещения стола путем периодического поворота тисков с изделием на 180° из положения, указанного на фиг. 159, б, в положение, указанное на фиг. 159, в.

Профилирование шлифовального круга, если его профиль представляет дугу, имеющую стрелку хорды строго определенной высоты (фиг. 160), ведется следующим образом: сначала профилируют дуговой участок, а затем правят круг по цилиндру до получения размера Н.

Фиг. 160.
Профилирование круга на заданную высоту профиля:
1 — шлифовальный круг; 2 - валик; 3 - лекальная линейка.

Измерения осуществляются лекальной линеикой и валиком, диаметр которого берется равным высоте профиля шлифовального круга Н.