Шлифовка производится круговыми движениями

Читайте также

Определение процентной ставки по договору займа для юридических лиц

2 дня назад

Как правильно сказать Займи мне деньги или Дай взаймы

2 дня назад

Стиль и удобство: готовые фуршетные наборы от Canape Club

7 дней назад

Обработка на круглошлифовальных станках

Дисковое шлифование осуществляется при вращательном движении шлифовального круга со скоростью V и вращательном движении (круговая подача Scr) заготовки.

При шлифовании с продольной подачей (рис. 7.2,a) заготовка вращается равномерно и совершает возвратно-поступательное движение. После каждого хода или двойного хода стола колесо и заготовка сближаются. В конце операции обычно выполняется шлифовка, т.е. делается несколько ходов без поперечной подачи для компенсации упругих движений.

a b
c d e

Рис. 7.2 Планы круглого шлифования.

Жесткие заготовки можно шлифовать методом врезания (рис. 7.1, b), если ширина заготовки меньше ширины шлифовального круга. В этом методе шлифовальный круг перемещается с постоянной скоростью подачи до достижения желаемого размера шлифуемой поверхности. Этот метод более эффективен и широко используется в крупносерийном и массовом производстве для цилиндрических и профилированных поверхностей.

Процесс контактного шлифования состоит из двух этапов — сначала врезное шлифование с периодическим продольным перемещением стола на 0, 8…0, 9 ширины шлифовального круга, затем несколько проходов с продольной подачей без поперечного перемещения для чистовой обработки поверхности (рис. 7.1, в).

При плоском шлифовании (рис. 7.1,г) цилиндрические и торцевые поверхности шлифуются одновременно с подачей круга по биссектрисе угловой оси или последовательно в радиальном и осевом направлениях.

При врезном шлифовании открытых поверхностей (рис.7.1e) коническая часть шлифовального круга снимает весь припуск за один ход, а цилиндрическая часть очищает поверхность заготовки. Перекрестная подача отсутствует.

Дисковые шлифовальные машины отличаются высокой точностью и универсальностью. Они подходят для наружного и внутреннего цилиндрического и конического шлифования, а также для шлифования плоских поверхностей. К ним относятся универсальные круглошлифовальные машины, круглошлифовальные машины, полуавтоматические круглошлифовальные машины и плоскошлифовальные машины, а также специализированные круглошлифовальные машины.

Основными частями универсального дискового шлифовального станка (рис. 7.2) являются: станина 1, стол 3, бабка 4 с редуктором, шлифовальная бабка 5 и задняя бабка 6. Станки оснащены поворотным шпинделем для внутреннего шлифования. Для шлифования конических поверхностей предусмотрено вращение вокруг вертикальных осей шлифовальной бабки, верхнего рабочего стола и торца бабки.

Рисунок 7.2 Дисковый шлифовальный станок

Шлифовальный круг приводится в движение отдельным двигателем через клиновидный ремень. Круговая подача заготовки осуществляется другим бесступенчатым электродвигателем.

Движение продольной подачи передается на нижний стол через гидравлический привод; это движение контролируется устройствами, которые переключаются самим столом в конечных положениях. Шлифовальная бабка также периодически перемещается в боковом направлении с помощью гидравлических механизмов. Большинство станков оснащены механизмами для широкой регулировки режимов шлифования и средствами для автоматизации движений стола и шлифовальной головки. Можно использовать устройства с активным управлением, позволяющие измерять заготовку в процессе шлифования, а также устройства, автоматически останавливающие станок при достижении требуемого размера.

В круглошлифовальных станках заготовка обычно устанавливается в жестких (невращающихся) центрах, расположенных в бабке и задней бабке, с приводным устройством, соединенным с вращающейся торцевой плитой для обеспечения круговой подачи. Заготовки также могут быть зажаты в кулачковых патронах, а при шлифовании нежестких заготовок необходимо дополнительно использовать телескопы.

Не нашли то, что искали? Используйте поиск:

Лучшие высказывания: однажды на занятии по репетиторству преподаватель сказал, когда лекция подходила к концу — это был конец пары: «Что-то здесь пахнет концом». 8704 — | 8258 — или прочесть всю статью.

Виды шлифования металлов

Шлифование — это обработка металлов резанием. В процессе обработки используются абразивные материалы (шлифовальные круги) для удаления специально оставленной металлической стружки с заготовки.

Шлифовальный круг состоит из мелких, твердых, абразивных частиц, соединенных между собой связующим веществом.

Шлифование как вид резки металла имеет следующие характеристики

• высокая скорость обработки;
• удаленный слой металла имеет очень тонкую структуру;
• Шлифовальному кругу с абразивными частицами любой формы невозможно придать геометрическую форму, благоприятную для обработки;
• Обработка металлов сопровождается интенсивным нагревом (до 1000 °C) обрабатываемой поверхности, что приводит к изменению структуры и физических свойств поверхностного слоя заготовки. Использование охлаждающей жидкости может привести к образованию масляного тумана.

Метод шлифования используется для изготовления деталей с высокой геометрической точностью и низкой шероховатостью. Шлифовальные круги можно использовать как на внутренней, так и на внешней стороне заготовки. Готовые заготовки имеют форму линейного или ломаного профиля.

Виды шлифования

В металлургической промышленности используется несколько типов шлифования поверхности:

• Грубо. Используется для удаления больших припусков с помощью шлифовальных кругов с крупными абразивными частицами с прямым и чашеобразным профилем.
• Резка. Резка металла на куски с помощью абразивов — самый быстрый метод разделения металла.
• Круглое шлифование. Заготовка зажимается в центрах и перемещается относительно рабочего инструмента.
• Бесцентровое шлифование. Заготовка обрабатывается двумя шлифовальными кругами, которые вращаются с разной скоростью. Скорость вращения рабочего колеса достигает 35 м/с, в то время как основной инструмент вращается со скоростью в несколько десятков раз меньшей.
• Внутренняя шлифовка. Он используется для обработки цилиндрических и конических отверстий. Различные формы заготовок и конструктивные особенности станка позволяют шлифовать как неподвижные, так и вращающиеся заготовки. Обрабатывающий инструмент вращается вокруг собственной оси и вокруг оси заготовки с круговой подачей.
• Шлифование поверхности. Линейная заготовка шлифуется либо по торцу, либо по плоской стороне шлифовального круга.
• Заточка режущего инструмента. Используется для доведения режущих инструментов других типов (токарных, сверлильных, фрезерных) до оптимальной производительности.
• Шлифовка резьбы. Отделка профильных резьб, сквозных резьб, калибров и валов. Также используется для шлифовки ведущих винтов металлорежущих станков.
• Шлифование зубчатых колес. Обработка шестерен, зубчатых колес и шестерен.
• Шлифование шлицев. Шлифовка шлицевых соединений всех профилей для достижения желаемого профиля.
• Хонингование. Обработка отверстий до определенной шероховатости.
• Суперфиниширование. Шлифование с минимальным съемом металла. Шероховатость и волнистость удаляются с заготовки, поверхностный слой упрочняется, сохраняя при этом структуру металла. Она выполняется с помощью головки с несколькими абразивными подушечками.
• Жидкая полировка. Выполняется путем выталкивания жидкости, заполненной абразивом, под высоким давлением.
• Полировка веб-сайтов. Шлифование заготовок с использованием бесконечной абразивной ленты.
• Отделка и притирка. Придание шероховатости с помощью абразивных паст для достижения очень высокой точности.

Более подробный взгляд на круглое шлифование.

Круглое шлифование

Цилиндрическое шлифование делится на внешнее и внутреннее. При наружном шлифовании заготовка вращается в центре или зажимается в патроне. Также возможно круглое шлифование или врезное шлифование.

Внешнее цилиндрическое шлифование возможно с использованием следующих шлифовальных движений:

• вращение шлифовального диска, который является основным движением резания;
• вращение заготовки вокруг своей оси (круговая подача заготовки);
• Линейное поступательное движение заготовки или инструмента вдоль своей оси, называемое продольной подачей;
• Поперечное движение шлифовального круга относительно заготовки (или наоборот), называемое врезной подачей.

Продольная подача сопровождается прерывистым поперечным перемещением рабочего стола.

Шлифование наружных поверхностей осуществляется путем вращения рабочего инструмента или вращения заготовки вокруг своей оси. Также возможно круговое перемещение заготовки в сочетании с подачей шлифовального инструмента.

Метод бесцентрового шлифования предполагает размещение заготовки на опорном ноже между рабочим кругом и подающим кругом. Возможны все вышеупомянутые движения заготовки и инструмента.

Внутреннее цилиндрическое шлифование осуществляется путем продольной подачи инструмента или заготовки. Также используется врезное шлифование. Используются все те же операции обработки, что и при наружном шлифовании с поперечной подачей. При внутреннем цилиндрическом точении различают врезное и бесцентровое точение.

Прохождение через внутреннее отверстие требует специального выбора инструмента. Минимальный выступ шлифовального шпинделя необходим для того, чтобы избежать вибраций, которые снижают качество поверхности и износ инструмента.

Чтобы избежать конических сквозных отверстий, рабочий инструмент должен иметь одинаковую длину с обеих сторон. Глухие отверстия обрабатываются с минимальным выступом шлифовального инструмента.

Внутреннее шлифование характеризуется сильным нагревом заготовки, что требует принудительного охлаждения.

Внутреннее круглое шлифование используется для тонкого внутреннего шлифования закаленных отверстий или в деталях из особо твердых материалов. Этот метод также используется для обработки подрезов, пазов и шлицев.

В заключение следует отметить, что шлифование на максимальных скоростях является распространенным способом улучшения качества обработки поверхности.

Получить консультацию

по инструментам, методам и циклам обработки или для подбора подходящего оборудования, пожалуйста, обращайтесь к нашим менеджерам или в отдел САПР.

Вы также можете подобрать и купить режущие инструменты и принадлежности для вашего станка, изготовленные на Тайване, в Израиле.

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Обработка шлифованием

Во всех производственных процессах шлифования основным движением резания, Vc (м/с), является вращательное движение шлифовального круга. При плоском шлифовании возвратно-поступательное движение заготовки является продольной подачей Ѵпр (м/мин) (рис. 1, а).

Чтобы отшлифовать поверхность на всю ширину b, заготовка или шлифовальный круг должны перемещаться с поперечной подачей Sn (мм/дв. ход). Это движение происходит прерывисто (периодически) в крайних положениях заготовки в конце продольного хода. Скорость подачи Sv также периодически изменяется в зависимости от глубины резания. Это движение также происходит в крайних положениях заготовки, но в конце поперечного хода.

Рис. 1 Основные схемы шлифования

При цилиндрическом шлифовании (рис. 1, б) продольная подача происходит за счет возвратно-поступательного движения заготовки. Скорость подачи Spr (мм/об) соответствует осевому перемещению заготовки за один оборот. Вращение заготовки — это скорость круговой подачи Ѵкр (м/мин).

Скорость подачи Sp (мм/скачок или мм/скачок) для глубины резания для показанной схемы обработки происходит в крайних положениях заготовки. Движения, происходящие при внутреннем шлифовании, показаны на рис. 1, в.

Обработка заготовок на кругло-шлифовальных станках

Шлифование цилиндрических поверхностей может осуществляться по одной из четырех схем (рис. 2).

Рис. 2 Схемы циклонного шлифования заготовок на круглошлифовальных станках

При шлифовании с продольной подачей (рис. 2, a) заготовка вращается равномерно (Skr) и возвратно-поступательно (Spr). В конце каждого хода детали шлифовальный круг автоматически перемещается через Sn, и в следующем ходе срезается новый слой металла заданной глубины, пока не будет достигнут требуемый размер детали.

Скорость Vk вращения диска обеспечивает скорость резания.

Производительная обработка — врезное шлифование (рис. 2, б) применяется для обработки жестких заготовок в тех случаях, когда ширина шлифуемой поверхности может совпадать с шириной шлифовального круга. Колесо перемещается с постоянной скоростью подачи Sn (м/об) до достижения требуемого размера заготовки. Этот же метод используется для шлифования профилированных поверхностей и кольцевых канавок. Шлифовальный круг устанавливается в зависимости от формы поверхности или канавки.

Глубокое шлифование (рис. 2, c) снимает слой материала на всю необходимую глубину за один проход. На шлифовальном круге образуется конический участок размером 8 — 12 мм. При шлифовании коническая часть снимает большую часть срезанного слоя, а цилиндрическая часть дорабатывает обработанную поверхность. Траверсная подача отсутствует.

Шлифование плеч (рис. 2, г) представляет собой комбинацию методов, показанных на рис. 2, а, б. Процесс шлифования состоит из двух этапов. Первый этап состоит из врезного шлифования со скоростью подачи Sn, периодически перемещая стол на 0,8 — 0,9 ширины шлифовального круга (показано пунктирной линией). На втором этапе выполняется несколько ударов продольной подачей Spr для очистки поверхности при выключенной подаче Sn.

Во многих случаях необходимо обеспечить правильное совмещение цилиндрической и плоской (торцевой) поверхностей на заготовке. Для выполнения этого условия шлифовальный круг располагается в соответствии со схемой на рис. 2, е и поворачивается на определенный угол. Шлифовальный круг имеет коническую форму. Цилиндрическая поверхность шлифуется так же, как на рис. 2, о, с периодической подачей Sn на глубину реза. Обработка торца заготовки обычно выполняется с помощью ручной подачи с плавным подходом заготовки к шлифовальному кругу,

Конические наружные поверхности шлифуются двумя основными способами. При обработке заготовок на центрах (рис. 3, а) столешницу поворачивают вместе с центрами на угол a так, чтобы положение конической поверхности совпадало с направлением продольной подачи Spr. Затем процесс шлифования осуществляется так же, как и для цилиндрических поверхностей. При консольном перемещении заготовок (рис. 3, b) бабка поворачивается на угол a (половина угла конуса).

Рис. 3 Схемы для шлифования конических поверхностей

Обработка заготовок на внутришлифовальных станках

Внутреннее шлифование используется для получения высокоточных вырезанных отверстий в заготовках, которые, как правило, прошли термическую обработку. Можно шлифовать сквозные, глухие, конические и фасонные отверстия. Диаметр шлифовального круга составляет 0,7 — 0,9 диаметра шлифуемого отверстия. Чем выше скорость, тем меньше диаметр шлифовального круга, тем выше подача шлифовального круга.

На рис. 4, а показана схема шлифования с заготовкой, установленной в кулачковом патроне. Внутренние поверхности также обрабатываются на внутренних шлифовальных станках. Внутренние профилированные поверхности шлифуются с помощью специально обработанного врезного отрезного круга.

Рисунок 4: Внутренние цилиндрические поверхности шлифуются на станках для шлифования внутренних цилиндрических поверхностей.

Внутренние конические поверхности шлифуются путем вращения бабки так, чтобы конусы находились в направлении подачи.

Шлифование заготовок большого размера и веса с помощью описанных выше методов нецелесообразно. В таких случаях используется планетарное шлифование (рис. 4, б). Заготовка устанавливается на неподвижный стол станка. Шлифовальный круг вращается вокруг своей оси, а также вокруг оси отверстия Spl, что напоминает круговую подачу (положение круга, совершающего полуобороты в планетарном движении, показано пунктирной линией). Планетарное шлифование может использоваться для внутреннего профилирования и шлифования поверхности.

Обработка заготовок на плоскошлифовальных станках

На практике наиболее распространены схемы шлифования с четырьмя поверхностями (рис. 5). Шлифуются периферийные и торцевые поверхности шлифовального круга. Заготовки 2 зажимаются на прямоугольных или круглых столах 1 с помощью магнитных плит, а также в зажимных устройствах. Возможен одновременный зажим одной или нескольких заготовок. Заготовки помещаются на столы, затем включается ток, и заготовки притягиваются к магнитной пластине.

Прямоугольные столы сопоставляются для обеспечения продольной подачи. Подача на глубину реза дается в крайних положениях столов. Поперечная подача необходима, когда ширина колеса меньше ширины заготовки (рис. 5, a).

Рис. 5 Схема обработки заготовок на плоскошлифовальных станках

Круглые столы (рис. 5, в) совершают вращательные движения, обеспечивая круговую подачу. Остальные движения похожи на шлифовку прямоугольного стола.

Шлифование против торца шлифовального круга более эффективно, поскольку одновременно задействуется большое количество абразивного зерна (рис. 5, b, d). Напротив, шлифование по периферии шлифовального круга с использованием прямоугольных столов позволяет выполнять более разнообразные работы. Метод шлифования по окружности шлифовального круга используется для обработки, например, дна канавки, выполнения профильного шлифования, предварительной установки на подходящую форму шлифовального круга и выполнения других работ.

Взаимодействие шлифовального круга с поверхностью заготовки

В станках различают главное движение и движение подачи. Главное движение осуществляет процесс резания, движения подачи приводят инструмент в контакт с поверхностью заготовки. Главное движение резания происходит с гораздо большей скоростью, чем движения подачи. При шлифовании основным движением является вращение шлифовального круга с угловой скоростью c. Движения подачи обычно являются вращательными или поступательными и вызываются относительным движением колеса или заготовки.

Скорость главного движения резания (скорость шлифования) v — скорость движения режущих кромок шлифовального круга (м/с) при его вращении — задается формулой

где co — угловая скорость колеса, рад/с; DK — диаметр колеса, мм; n — вращение колеса, мин-1.

При шлифовании различают три вида подач: тангенциальную, осевую и радиальную (рис. 1.6).

Тангенциальное движение подачи — это движение подачи, осуществляемое в плоскости, касательной к рабочей поверхности шлифовального круга и проходящей через линию контакта между шлифовальным кругом и заготовкой.

Рис. 1.6 Диаграммы рабочих движений при плоском шлифовании по окружности (а) и торцу (6) шлифовального круга, при круглом наружном шлифовании (в).

Осевое движение подачи — это движение подачи, осуществляемое в направлении оси колеса.

Радиальное движение подачи — это движение подачи, осуществляемое в направлении радиуса колеса в точке взаимодействия с заготовкой.

В дисковых и плоскошлифовальных станках с поворотным столом тангенциальная подача осуществляется путем вращения заготовки с угловой скоростью co3. В других случаях движения корма обычно прогрессируют.

Обозначение скоростей движения подачи: vs — тангенциальная скорость движения подачи; d)$ — осевая скорость движения подачи; — радиальная скорость движения подачи.

Подача определяется как расстояние, проходимое заготовкой или шлифовальным кругом в заданном направлении движения подачи за один цикл (ход, двойной ход, вращение) другого движения. Скорости подачи обозначаются как: тангенциальная — SK, осевая — 50C, радиальная — 5p. Они измеряются в миллиметрах на ход, миллиметрах на двойной ход, миллиметрах на оборот. Ход — это однонаправленное движение подачи в возвратно-поступательном движении.

Скорость движения подачи имеет гораздо меньшие значения по сравнению с v, поэтому в качестве скорости резания принимается скорость главного движения резания.

Глубина резания t — это расстояние между срезаемой и обрабатываемой поверхностями, измеренное перпендикулярно последней, за один ход или оборот движения тангенциальной подачи. При периферийном шлифовании глубина среза равна радиальной подаче; при торцевом шлифовании она равна осевой подаче.

При врезном шлифовании после каждого хода или двойного хода тангенциального перемещения стола с заготовкой периодически подается радиальная подача Sp для удаления слоя материала (наплыва). При круглом врезном шлифовании радиальное движение подачи для удаления излишков материала происходит непрерывно с определенной скоростью vSp в радиальном направлении (рис. 1.7). Радиальная скорость подачи (5r, мм/об) в этом случае задается формулой

где — скорость радиального перемещения подачи шлифовальной головки, мм/мин; п3 — частота вращения заготовки, мин-1.

Для круглого наружного шлифования скорость движения тангенциальной подачи (v, м/мин) определяется по формуле

где (y3 — угловая скорость заготовки, с -1 ; d3 — диаметр поверхности заготовки, мм; n3 — скорость вращения заготовки, мин -1.

Если длина (ширина) поверхности подложки превышает высоту колеса, используется осевое движение подачи (см. рис. 1.6). При плоском шлифовании это выполняется периодически в конце каждого хода или двойного хода стола с заготовкой при тангенциальном движении подачи. При цилиндрическом шлифовании осевое движение подачи представляет собой возвратно-поступательное движение, направление которого меняется на противоположное после каждого хода, в этот момент происходит радиальное движение подачи шлифовального круга.

Площадь контакта между шлифовальным кругом и заготовкой определяется длиной контактной дуги L (см. рис. 1.7), которую можно определить из соотношения

Рис. 1.7 Схема круглого наружного врезного шлифования:

I — положение шлифовального круга в начале шлифования; II — промежуточное положение;

III — положение шлифовального круга в конце шлифования

Знак «+» относится к внешнему круговому шлифованию, знак «-» — к внутреннему круговому шлифованию.

Важным параметром, характеризующим эффективность процесса шлифования, является скорость съема материала (мм 3 /с):

или скорость съема материала, уменьшенная на единицу высоты колеса:

где Bk — высота колеса, мм.

При шлифовании шлифовальный круг ударяет по заготовке с силой, превышающей сопротивление заготовки деформации и разрушению. Эта сила называется силой резания P. Она является результирующей всех сил, действующих от соприкасающихся зерен шлифовального круга на поверхность заготовки. Сила резания P, в соответствии с направлениями движений подачи, делится по трем взаимно перпендикулярным осям на три составляющие: тангенциальную Pg, радиальную Ru и осевую Px (рис. 1.8). При врезном шлифовании Rx обычно равен нулю. В этом случае удобно

Рис. 1.8 Действие компонентов силы резания на заготовку и шлифовальный круг:

1 — шлифовальный круг; 2 — заготовка.

Используйте компоненты силы резания, приведенные к одному миллиметру ширины шлифования (P, Н/мм):

где Vsh — ширина помола, мм.

Сила резания определяется свойствами (прочностью, твердостью, пластичностью) материала заготовки, количеством зерен шлифовального круга, одновременно участвующих в работе, коэффициентом трения между сопрягаемыми поверхностями заготовки и инструмента. Снижение твердости шлифовальных кругов сопровождается уменьшением силы резания.

Характерной особенностью шлифования является то, что тангенциальная составляющая силы резания Pg меньше, чем радиальная составляющая Ru. В большинстве случаев значения Ru/P2 находятся в диапазоне 1,5. 3. Основными причинами этого являются малая толщина резания и преобладание отрицательных углов наклона ракеля. Осевая составляющая силы резания Px обычно намного меньше, чем P2 и Ru.

Второй особенностью шлифования является изменение силы резания во время обработки. При тонкой правке шлифовального круга наблюдается снижение силы резания; при грубой правке наблюдается увеличение силы резания. При шлифовании труднообрабатываемых материалов возможно периодическое увеличение и уменьшение силы резания.

Колебания при шлифовании вызывают периодическое смещение рабочей поверхности шлифовального круга относительно обрабатываемой поверхности. Глубина шлифования периодически меняется, что приводит к появлению ряби и увеличению шероховатости на обработанной поверхности. Влияние вынужденной вибрации на процесс шлифования может быть уменьшено путем устранения ее источников и использования специальных устройств для гашения (демпфирования) вибрации.

В большинстве случаев несбалансированные шлифовальные круги являются основным источником вынужденных колебаний при шлифовании. Балансировка шлифовального круга во время работы станка является необходимым условием для получения высококачественных шлифованных поверхностей, повышения надежности шпиндельного узла и снижения износа шлифовального и правдочного инструмента.

Влияние несоосности шлифовального круга на процесс шлифования можно рассмотреть на основе схемы, представленной на рис. 1.9. Предположим, что шлифовальный круг, имеющий дисбаланс D, установлен на шпинделе плоскошлифовального станка так, что ось его цилиндрической рабочей поверхности совпадает с осью вращения. Когда шпиндель вращается с рабочей скоростью, дисбаланс колеса создает центробежную силу (Fn):

где т — неуравновешенная масса; / — расстояние от оси вращения до центра неуравновешенной массы, м; у — угловая скорость вращения шпинделя с колесом, рад/с -1 ; D — дисбаланс колеса, кг — м (D = ml).

Сила Fn вызывает деформацию шпинделя и смещение оси шлифовального круга при g/d = FJc, где c — коэффициент жесткости шпиндельного узла, Н/м.

Траектория смещения оси рабочей поверхности представляет собой круг радиуса r/d, высота пульсации шлифовальной поверхности /rv может достигать значения 2uA из-за колебаний формы цилиндра в зоне шлифования. Чтобы избежать последствий дисбаланса, необходимо одевать колесо. После правки рабочая поверхность колеса не будет иметь колебаний относительно поверхности земли при вращении на рабочей скорости, поэтому

Рисунок 1.9: Диаграмма влияния несбалансированного круга на процесс шлифования:

1 — шлифовальный круг; 2 — заготовка

так как центр вращения O и центр цилиндрической рабочей поверхности колеса O’ будут совпадать.

Автоколебания, самовозбуждающиеся во время шлифования, наиболее ярко выражены при шлифовании по окружности шлифовального круга, когда длина дуги контакта абразивного инструмента с заготовкой мала. Амплитуда автоколебаний всегда увеличивается с увеличением времени шлифования после правки.

Рабочая поверхность круга после правки не идеальна, она имеет небольшую волнистость с различным шагом ?g и высотой hK (рис. 1.10, а). Волнистость поверхности колеса.

Рис. 1.10: Основная диаграмма волнистости поверхности шлифовального круга: 1 — шлифовальный круг; 2 — заготовка вызывает периодическое изменение силы резания, действующей на заготовку с частотой = v/lj (Гц), где /* дано в метрах, v — в метрах в секунду. При шлифовании периодически изменяющаяся сила резания заставляет заготовку колебаться в центрах.

С увеличением времени обработки волнистость на рабочей поверхности шлифовального круга интенсивно увеличивается (рис. 1.10, б). Волнистость рабочей поверхности колеса и колебания заготовки взаимосвязаны и влияют друг на друга.

Шлифовальные станки

Шлифовальные станки — это отдельная категория металлообрабатывающих станков, которые предназначены для выполнения шлифовальных операций. Существует несколько основных типов этих станков, которые различаются по конструкции, принципу работы и типу обрабатываемых поверхностей. Давайте рассмотрим каждый из них в отдельности.

Круглошлифовальный станок

Станки подгруппы круглошлифовальных станков (рис. 1) предназначены для выполнения шлифовальных операций на наружных и внутренних поверхностях вращающихся тел.

Рисунок 1: Дисковый шлифовальный станок.

Конструктивно круглошлифовальный станок состоит из основания (1), стола (2) двух бабок (3, 5), в которых закрепляется цилиндрическая или коническая заготовка, и ведущей бабки (4), в которой закреплен рабочий орган. Рабочим органом в этом станке является шлифовальный круг. Здесь существуют различия в способах применения вращательного движения, которые часто комбинируются в зависимости от желаемого эффекта:

• вращается сама заготовка;
• вращается шлифовальный круг;
• Вращаются как заготовка, так и колесо.

Как правило, заготовка зажимается в центрах. Запускается приводной двигатель шлифовального круга. Выбирается скорость вращения диска и скорость подачи. Шлифовальный круг подается на заготовку. Выполняется продольная подача с заданной скоростью. В процессе работы шлифовальный круг удаляет металл с поверхности заготовки, тем самым сглаживая все неровности и уменьшая шероховатость.

Существуют также различия в способе подачи шлифовального круга вдоль заготовки (рис. 2).

Рисунок 2 — Процессы шлифования.

Основные методы шлифования поверхностей вращающихся тел следующие:

1. с реализацией продольной подачи;
2. погружное кормление;
3. врезная резка;
4. врезная резка; врезная резка;
5. комбинированный.

Цилиндрические шлифовальные станки делятся на следующие категории:

• стандарт;
• специализированный;
• универсальный;
• без центра;
• врезная резка.

Наиболее распространенной является стандартная цилиндрическая шлифовальная машина.

Внутришлифовальный станок

Цилиндрические, конические и сферические внутренние шлифовальные машины (рис. 3).

Рис. 3. Цилиндрический, конический и сферический внутришлифовальный станок.

Процедура внутреннего шлифования предназначена для окончательной отделки внутренних поверхностей заготовок. Одним из положительных эффектов, помимо удаления неровностей и уменьшения шероховатости, является исправление отклонения внутренней поверхности детали от оси вращения. Это отклонение обычно вызвано неточностями от предыдущих операций обработки.

Плоскошлифовальная машина имеет два основных вала. В одном из них есть патрон. Заготовка зажимается в патроне. Другая головка имеет свой собственный привод. Он имеет патрон, в котором зажимается шлифовальный инструмент. Передняя часть бабки неподвижна. Подача осуществляется путем перемещения задней бабки на салазках. Эти машины часто оснащаются вспомогательной подачей охлаждающей жидкости.

Плоскошлифовальный станок

Плоскошлифовальные станки (рис. 4) предназначены для обработки плоских поверхностей деталей с помощью абразивных инструментов — обычно шлифовальных кругов.

Рисунок 4: Плоскошлифовальный станок.

Конструктивно плоскошлифовальный станок состоит из станины, на которой установлен стол. В нем зажимается обрабатываемая заготовка. Опора устанавливается на основание. В зависимости от степени подвижности компонентов плоскошлифовальные машины делятся на три подгруппы:

• с раздвижным столом;
• с раздвижным столом;
• с подвижным столом и раздвижным ползунком.

Ползун имеет шлифовальную головку, в которой установлен абразивный круг. Колесо приводится в движение электродвигателем. Для изменения скорости имеется коробка передач.

Шлифование осуществляется либо при возвратно-поступательном движении между заготовкой и шлифовальным кругом, либо при постоянной подаче в одном направлении до завершения реза.

Бесцентрошлифовальный станок

Этот тип является разновидностью цилиндрической шлифовальной машины. Бесцентровый шлифовальный станок (рис. 5) используется для заготовок, которые невозможно зажать в центрах. Это происходит либо потому, что заготовка не может быть захвачена в патроне, либо потому, что заготовка слишком велика.

Рисунок 5: Бесцентровый шлифовальный станок.

Бесцентровая шлифовальная машина имеет два шлифовальных круга, каждый из которых приводится в движение собственным электродвигателем. Одно колесо обычно закреплено статично или имеет регулировку по высоте. Другое колесо является подвижным и может перемещаться в более широком диапазоне. В нижней части находится опорный диск, который поддерживает заготовку.

На этом станке выполняются три основные операции шлифования.

1. Продольное шлифование. Эта операция используется для деталей с гладкой поверхностью различной длины и диаметра. Он задается вращением одного из абразивных кругов или изменением положения опорного ножа.
2. Погружная шлифовка. Погружное шлифование используется для обработки деталей с коническими и сферическими поверхностями, многоступенчатых валов и других деталей с фасонными поверхностями.
3. Погружная шлифовка. Используется как промежуточная операция между плоским и врезным шлифованием. Он используется для заготовок, которые слишком длинные или имеют такую форму поверхности, что другие виды шлифования не подходят. Когда шлифовальный круг достигает своей крайней точки, заготовка удаляется из зоны обработки и устанавливается на место.

Хонинговальный станок

Хонинговальный станок (рис. 6) используется для обработки внешних и внутренних поверхностей деталей, имеющих цилиндрическую или коническую форму. Для выполнения операций хонингования на этом станке используется специальная хонинговальная головка.

Рисунок 6: Хонинговальный станок.

Во время работы шпиндель хонинговального станка совершает одновременные возвратно-поступательные и вращательные движения. Поверхность заготовки хонингуется с микрорельефом.

Большинство работ по хонингованию выполняются в автомобильной промышленности. Процедура используется для хонингования внутренних поверхностей цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Хонингование создает на поверхности цилиндра микроканавки, которые удерживают масло, тем самым увеличивая срок службы двигателя.

Читайте нас на Яндексе и подписывайтесь на Facebook.

Круглое шлифование

Дисковое шлифование — это вид механической резки металла. В этом случае поверхностный слой удаляется с помощью абразивного воздействия. Применяется для обработки наружных поверхностей валов и различных отверстий.

Обработка поверхностей (внешних и внутренних) состоит из тонкого шлифования, чистового шлифования, а также предварительного шлифования.

Существуют различные методы шлифования металла:

• продольное питание;
• глубокое питание;
• стеллажи;
• врезная резка.

Обработка металла на станках

Круглое шлифование может применяться для цилиндрических, конических и профилированных поверхностей. Эти операции выполняются на круглошлифовальных станках.

Когда мастер использует метод шлифования с продольной подачей, заготовка располагается в центрах инструмента. Если заготовка недостаточно жесткая, для ее поддержки можно использовать люнеты, которые устанавливаются через определенные интервалы на столе с рабочим инструментом. Во время обработки заготовка вращается со скоростью до 20 м/мин и перемещается вдоль своей оси, т.е. речь идет о круговой подаче. В конце хода шлифовальный круг перемещается перпендикулярно оси вращения на заданную глубину реза. Этот метод часто используется для длинных валов.

Когда мастер выполняет глубинное шлифование, припуск на заготовке срезается до 0,4 мм за один проход. Шлифовальный круг забивается в конус. Последняя является шлифовальной частью, а цилиндрическая часть шлифовального круга — частью для удаления заусенцев. Скорость подачи определяется начальными параметрами заготовки, т.е. ее диаметром.

Погружное шлифование используется при обработке коротких или фасонных поверхностей. Форма, соответствующая шлифуемому профилю, задается образующей линией. Заготовка перемещается во вращательном движении, а шлифовальный круг перемещается и вращается в боковом направлении. Этот метод шлифования достаточно производителен и подходит для обработки жестких валов.

Шлифование на столе — это сочетание продольной и поперечной подачи при шлифовании заготовок. Сначала заготовка шлифуется вручную с поперечной подачей шлифовального круга. Затем колесо перемещается вдоль оси вращения на заданное расстояние. Затем выполняется несколько шлифовальных проходов, чтобы очистить финишные следы ступени.

Для шлифования конических поверхностей периферийная поверхность шлифовального круга должна быть выровнена параллельно конической поверхности или наоборот. Это может быть достигнуто путем поворота стола или инструментальной бабки с заготовкой на угол конуса. Также можно достичь желаемого результата, вращая бабку и подавая конический шлифовальный круг в поперечном направлении в сочетании с вращательным движением.

Круглое наружное шлифование

Внешнее круглое шлифование подходит для шлифования цилиндрических и конических заготовок, которые могут быть гладкими или ступенчатыми. Шлифуемая заготовка располагается по центру.

Продольная подача может осуществляться с помощью стола, совершающего возвратно-поступательное движение. Поперечная подача возможна в конце каждого или двойного хода стола. Абразивный круг следует выбирать исходя из типа и состояния материала заготовки, а размеры — исходя из формы.

При продольной подаче припуск снимается за несколько проходов с минимальной глубиной реза. При глубокой подаче припуск снимается за один проход с максимальной глубиной реза 0,4 мм и скоростью подачи до 6 мм/об.

Основная резка металла осуществляется через переднюю часть колеса. Оставшаяся часть инструмента используется для чистовой обработки. После удаления крупных дополнений, колесная часть одевается поэтапно. Производительность при врезном шлифовании на 30 % выше, чем при методе подачи, но точность ниже.

Для повышения точности рекомендуется после снятия припуска отшлифовать несколько ступеней в продольном направлении, чтобы удалить заусенцы с поверхности. Погружное шлифование подходит для обработки твердых заготовок.

Погружное шлифование используется для шлифования поверхности по всей ее длине. Этот метод можно использовать, если ширина шлифуемой поверхности не превышает 200 мм.

Перекрестное измельчение — очень эффективный метод. Здесь абразивное зерно прорезает свежий слой металла, и обработка ведется с минимально возможным шагом круга. Помимо шлифования цилиндрических и конических поверхностей, мастер может браться и за фасонные поверхности.

Комбинированное шлифование означает работу как с поперечной, так и с продольной подачей, при этом можно обрабатывать жесткие заготовки большой длины.

Внешнее цилиндрическое шлифование может быть грубым, тонким и мелким.

Грубое шлифование имеет большой припуск на обработку от 3 до 5 мм и может использоваться для предварительной обработки лезвиями.

Грубое шлифование пользуется популярностью и позволяет достичь точности обработки 2-3 класса. Снимаемый припуск зависит от диаметра заготовки и состояния поверхности (до 0,5 мм).

При тонком шлифовании легко достигается класс точности 1-2. Оно выполняется тонким шлифовальным кругом при скорости свыше 40 м/с, скорости вращения до 10 м/мин и глубине врезания до 50 мкм.

Наружное круглое шлифование в основном используется для чистовой обработки и доводки заготовок на универсальных и специальных круглошлифовальных станках. Шлифование заготовок таким способом может осуществляться как на одной заготовке, так и в серийном или массовом производстве.

Внешнее круглое шлифование очень легко автоматизировать.

Круглое внутреннее шлифование

Внутреннее цилиндрическое или коническое шлифование подходит для обработки внутренних поверхностей. На шлифовальных станках применяются следующие процессы шлифования: шлифование отверстий с продольной подачей, врезное шлифование с поперечной подачей или с принудительным движением шлифовального круга и с планетарным движением шлифовального круга.

Шлифование с продольной подачей является очень точным и оставляет минимальную шероховатость. Версия с врезным резом используется для глухих отверстий, а также для коротких отверстий. Внутренняя коническая поверхность отверстия шлифуется при вращении бабки с заготовкой. Для шлифования отверстий и поверхностей на бабку устанавливается качающийся патрон с торцевым кругом из одного крепления. При внутреннем шлифовании диаметр шлифовального круга всегда меньше диаметра отверстия. Из-за малого диаметра колеса быстро изнашиваются.

Внутреннее шлифование может осуществляться с помощью продольной подачи инструмента (или непосредственно) к заготовке. Также можно использовать метод врезания. Действия такие же, как и при наружном шлифовании с продольной подачей. Для внутреннего точения подходят методы врезного и бесцентрового точения.

Прохождение через внутренние отверстия требует правильного выбора инструментов. Для минимизации вибрации, которая снижает качество обработки и ускоряет износ инструмента, выступы шпинделя должны быть минимальными.

Чтобы избежать конических сквозных отверстий, инструмент должен выдвигаться на одинаковую длину с обеих сторон. Глухие отверстия шлифуются с минимальным выдвижением шлифовального инструмента.

Внутренняя обработка характеризуется интенсивным нагревом заготовки, что требует (принудительного) охлаждения заготовки.

Внутреннее круглое шлифование подходит для прецизионного шлифования отверстий с закаленными поверхностями или для заготовок из очень твердых материалов. Метод внутреннего круглого шлифования также используется для прохождения фасок, шлицев и шпоночных пазов.

Для улучшения качества обработки поверхности шлифование следует проводить на максимальной скорости.