Бесцентровое шлифование осуществляется на универсальных или специальных бесцентровошлифовальных станках, которые в зависимости от расположения кругов разделяются на станки: с горизонтальным, наклонным или вертикальным расположением линии центров. На всех универсальных бесцентровошлифовальных станках, как правило, можно осуществить шлифование каждым из указанных выше трех способов.
В настоящее время в СССР выпускаются универсальные бесцентровошлифовальные станки типов, указанных в табл. 33, для шлифования деталей диаметром от 0,15 мм до 350 мм. Эти станки могут быть оснащены устройствами для загрузки, суппортами для шлифования подвижным методом, копирами для фасонной правки и другими приспособлениями. Станки ЗГ182, 3184 и ЗГ185 имеют гидравлические механизмы, осуществляющие осциллирующее движение шпинделя круга, а также механизмы для быстрого подвода, подачи и отвода шлифовальной бабки. Автоматическая подача при шлифовании методом врезания регулируется бесступенчато и имеются устройства для компенсации износа круга и балансировки его на ходу.
Таблица 33 Бесценгровошлифовальные станки
|
Все эти станки, за исключением станка 3186, имеют горизонтальное расположение линии центров; станок 3186 имеет наклонное расположение линии центров.
Специальные бесцентровошлифовальные и бесцентроводоводочные станки-автоматы выпускаются для шлифования сверл (мод. ВШ-214), подшипниковых колец, втулок и др. (мод. 6С133), наружной и внутренней поверхности труб и других деталей. Для обеспечения надлежащей цилиндричности детали при шлифовании ее ось должна располагаться выше линии центра кругов. Лишь при шлифовании недостаточно выправленных длинных и очень тонких деталей (диаметром меньше 6 мм) последние устанавливают ниже центровой линии, чтобы путем прижима кругами к ножу выправить их кривизну. Обычно ось детали от линии центров кругов находится на расстоянии h = V2dd — lUdg, причем, чем больше диаметр детали, тем отношение hid меньше, что видно из приведенных рекомендаций, нижние пределы которых берутся при окончательном и верхние при предварительном шлифовании.
Диаметр детали (а) в мм |
СП 1 |
4* 1 00 |
8—11,5 |
15—25 |
25—40 |
40 75 |
Расстояние от оси детали до линии центров кругов в мм………………………….. |
0,75-2 |
2—4 |
3-6 |
5—8 |
7—10 |
10—15 |
Иногда расстояние h определяют по формуле h = + 6 мм;
при этом ведущему кругу придается форма однополостного гиперболоида, что обеспечивает его контакт с деталью по линии, правильность формы деталей и производительность.
Практикой установлено,- что чем меньше величина продольной подачи, тем меньше опасность появления гранности, и вместе с тем, чем выше расположена ось детали над линией центров и меньше степень твердости круга, тем меньше опасность возникновения гранности и быстрее она может быть ликвидирована. Огранка деталей является также результатом проскальзывания детали, что имеет место при затуплении ведущего круга, когда его тормозящее действие снижается. Скорость детали и снимаемый слой металла то увеличиваются, то уменьшаются, а деталь при этом перемещается то выше, то ниже. Если на шлифуемой детали имеется овальность, то для ее ликвидации следует устанавливать опорный нож так, чтобы ось детали приблизилась к линии центров кругов.
Опорный нож на бесцентровошлифовальных станках устанавливают так, чтобы угол скоса был направлен в сторону ведущего круга; величина угла скоса зависит от диаметра детали и припуска; чем они больше, тем меньше должен быть угол скоса; обычно он равен 30
При осуществлении продольной подачи путем наклона опорного ножа шлифовальному и ведущему кругам придается, при помощи правки, форма гиперболоида вращения для обеспечения полного линейного контакта кругов с деталью, а не в одной точке, так как только в этом случае можно получить детали с точной цилиндрической поверхностью. При осуществлении продольной подачи путем поворота ведущего круга ему также придают форму гиперболоида вращения. Окончательно требуемая форма круга получается после его работы в течение некоторого времени.
Угол поворота ведущего круга при сквозном шлифовании на — •ходится в пределах 1—6° и определяется по формуле
sin а = —
1>к
где s — продольная подача в м/мин, vK — скорость ведущего круга в м/мин, Dun — диаметр и число оборотов ведущего круга в минуту.
При предварительном сквозном шлифовании коротких деталей угол поворота ведущего круга берется от 1 до 2,5°, при шлифовании длинных деталей — от 1,5 до 4° и при шлифовании прутков — от 3 до 6°; при чистовом шлифовании угол поворота берется на 20—25 % меньше. Регулировкой угла наклона ведущего круга достигается не только устойчивость постоянного положения деталей, но и возможность получения скорости движения детали на входе больше, чем на выходе. Угол поворота ведущего круга при шлифовании методом врезания берется ~0,5° в тех случаях когда хотят обеспечить прижим детали; в остальных случаях ось ведущего круга остается параллельной оси шлифовального круга.
Шлифовальные круги для чернового шлифования правят при перемещении алмаза, алмазного карандаша или круга из карбида кремния со скоростью 0,25—0,5 м/мин и глубине резания 0,02— 0,04 мм для чистового шлифования—со скоростью 0,15— 0,25 мімин и подачей на глубину резания 0,01—0,03 мм, причем последние один-два прохода делаются без подачи на глубину. При правке шлифовального круга для работы с продольной подачей у него создается на входной и выходной стороне небольшой приемный конус; величина снимаемого при правке слоя не’должна превышать 0,06—0,1 мм.
При правке кругами из карбида кремния применяют те же режимы, которые обычно выбирают для подготовки шлифовальных кругов к черновому шлифованию. Правящий инструмент устанавливают так, чтобы его ось имела смещение относительно центровой линии кругов на величину
Ведущие круги на вулканитовой связке правят алмазом или алмазными карандашами с продольной подачей 0,05—0,1 мм и с подачей на глубину 0,02—0,03 мм, а ведущие круги из дуралю — мина правят проходными резцами. Правящий инструмент с приспособлением устанавливают под углом, соответствующим углу наклона оси ведущего круга. Для определения угла установки правящего приспособления пользуются следующей формулой:
а
где а — угол наклона оси ведущего круга.
Направляющие щечки не должны доходить до торцов кругов на 3—5 мм, а зазор со шлифуемой деталью должен быть до 0,5— 0,6 мм.
Конусные детали шлифуют методом врезания, для чего ведущий и шлифующий круги выправляют с получением конуса, соответствующего требуемому углу конусности детали, а опорный нож устанавливают с соответствующим наклоном.
Для автоматизации процесса бесцентрового шлифования методом врезания ведущий круг при его правке профилируется так, чтобы, кроме вращения детали, он осуществлял управление механизмом подачи. На автомобильном заводе им. Лихачева таким путем автоматизировано шлифование стебля клапана автомобильного двигателя, что позволило повысить производительность почти в 2 раза.