Учебное пособие

Шлифовальные работы

5.1. Технологические особенности шлифования

Операция круглого наружного шлифования предназначена для обработки наружных поверхностей деталей типа тел вращения с прямолинейными образующими. В качестве технологической базы используют центровые отверстия или наружные центровые поверхности. Для зажима заготовок на станке служат патроны и оправки различных видов и конструкций, поводковые и другие приспособления.

Главным движением (как и при любом виде шлифования) является вращение инструмента — шлифовального круга, а движение подачи, обеспечивающее съем металла со всей обрабатываемой поверхности, выполняется в различных видах круглого наружного шлифования по-разному. В зависимости от направления поступательного движения подачи различают несколько способов шлифу-вания (табл. 5.1). Врезное шлифование обеспечивается движением подачи только в одном направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности заготовки, которая шлифуется при ее вращательном движении. Осциллирующее шлифование, при котором шлифовальный круг или заготовка наряду с вращательным движением совершают возвратно-поступательное движение, предназначено для обработки поверхностей значительной длины, превышающей высоту шлифовального круга.

5.1. Основные схемы обработки
заготовок при круглом шлифовании

Шлифование уступами (иногда такой способ называют комбинированным шлифованием) является комбинацией врезного и осциллирующего шлифования. Отдельные участки шлифуемой поверхности (уступы) обрабатывают последовательно врезанием круга, уступы при этом должны перекрывать друг друга. Затем оставшуюся часть припуска снимают, используя осциллирующее шлифование. Глубинное шлифование может быть с продольной подачей и врезным. При глубинном шлифовании с продольной подачей весь или почти весь припуск снимают за один прохол инструмента. Шлифовальный круг при этом правя г ступенькой или на конус. При глубинном врезном шлифовании заготовке сообщают медленное вращение. При этом шлифовальный круг с увеличенной подачей врезается в заготовку на всю или почти всю величину припуска, а за время одного оборота заготовки весь припуск снимается. Схема обработки аналогична обычному врезному шлифованию периферией круга.

Как вариант круглого наружного шлифования можно рассматривать и многокруговое шлифование — обработку одной или нескольких поверхностей одной и той же заготовки или нескольких заготовок несколькими шлифовальными кругами одновременно (см. табл. 5.1). При многокруговом шлифовании нескольких поверхностей подача круга осуществляется перпендикулярно оси заготовки или под некоторым углом к ней.

Выбор способа шлифования зависит от типа производства, особенностей конструкции деталей, величины снимаемого припуска и требований к точности и качеству обработки.

Наиболее характерным методом шлифования является осциллирующее шлифование, при котором припуск снимается постепенно: за большое количество продольных проходов стола и за большое количество оборотов заготовки. Наиболее часто заготовки шлифуют при параллельном расположении осей заготовки и шлифовального круга, реже — при пересекающихся осях.

В массовом и серийном производствах для обработки колец, втулок, ступиц зубчатых колес, цилиндрических и конических шеек на валах (коленчатые валы, распределительные кулачковые валы, ступенчатые валы и шпиндели) при длине шлифования до 100 мм обычно применяют врезное шлифование, при котором используется подача в направлении, перпендикулярном оси детали (см. табл. 5.1). При врезном шлифовании можно обрабатывать не только цилиндрические, но торцовые и конические поверхности. Этим же способом обрабатывают заготовки типа гел вращения с непрямолинейными образующими.

При врезном шлифовании с автоматической подачей до жесткого упора достигаемая точность обработки 8—9-го квалитетов, а при шлифовании с устройствами для автоматического контроля точность повышается до 5—7-го квалитетов.

При обработке заготовок длиной более 80 мм в условиях массового производства или при обработке более коротких заготовок в условиях индивидуального и мелкосерийного производств осуществляют осциллирующее шлифование с подачей в направлении, параллельном оси заготовок. После каждого продольного хода в одном направлении (одинарный ход) или в прямом и обратном направлениях (двойной ход) осуществляется подача врезанием. В зависимости от жесткости системы происходит деление припуска (по толщине удаляемого слоя) на фактическую глубину слоя, за один одинарный или двойной ход. Глубинное шлифование применяют для повышения производительности при невысоких требованиях к точности формы и шероховатости поверхности детали.

В массовом производстве многокруговое шлифование (см. табл. 5.1) позволяет резко сократить время обработки и обеспечить точность в пределах 5—8-го квалитетов (точность размеров в пределах 10—25 мкм, соосность поверхностей в пределах 5—10 мкм).

Если поверхности, подлежащие шлифованию, расположены на заготовке далеко одна от другой (коренные шейки распределительного вала, шейки на шпинделе станка и т. д.), то одновременное шлифование несколькими кругами производится на станках, имеющих несколько шлифовальных бабок, имеющих независимые механизмы подачи. Подобные станки снабжают несколькими механизмами для правки кругов, активного контроля размеров в процессе шлифования.