ШЛИФОВАНИЕ ПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА МАЛОГАБАРИТНОМ ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНОМ СТАНКЕ

Ряд закаленных профильных деталей для снятия излишнего припуска направляется для обработки на плоскошлифовальные станки механических участков цехов. Эти станки, как правило, загружены, и поэтому всевозможные трудоемкие работы по допол­нительной обработке закаленных деталей приходится выполнять на лекальных и слесарных участках вручную. Эго увеличивает

Рис. IG. Малогабаритный плоскошлифовальный станок

сроки изготовления оснастки и повышает ее стоимость. Следова­тельно, для механизации слесарно-лекальных работ целесообразно установить на слесарно-лекальном участке малогабаритный плоскошлифовальный станок, укомплектованный соответствую­щим набором приспособлений. На нем можно производить не только дополнительную обработку закаленных деталей (сни­мать излишний припуск, шлифовать какой-либо участок детали и т. и.), но и полностью обрабатывать многие профильные детали с большой производительностью [1].

Станок состоит из основания 21 (рис. 16), на котором смонти­рованы устройства для продольного и поперечного перемещений магнитной плиты 14 с закрепленным на ней изделием и четырех направляющих колонок 2 с перемещающимся по ним ползуном 3. К последнему прикреплен разжимной корпус 11 с помещенным в нем шлифовальным шпинделем 9. Перемещение ползуна с шлифо­вальным шпинделем по колонкам происходит при помощи винта и гайки 7, представляющей собой одну из конических шестерен привода перемещения ползуна. Коническая шестерня вращается на шарикоподшипнике, смонтированном в плите 6. Нижняя часть маховика 8 представляет собой лимб, цена деления которого соответствует 0,02 мм. Основание 21 станка представляет собой плиту с двумя прикрепленными к ней призматическими направ­ляющими. Колонки закреплены в основании 21 и плите 6. По призматическим направляющим при помощи винта 20 и гайки 19 производится поперечное перемещение нижнего стола 16. Гайка 19 неподвижно закреплена на основании станка. Ходовой винт вра­щается при помощи маховика 17 шейка винта смонтирована на двух радиальных шарикоподшипниках, расположенных в стойке. На винте находится лимб 18 с ценой деления 0,02 мм. Ходовой винт предохраняют от попадания абразивной пыли гофрирован­ный брезентовый кожух и металлическая трубка.

По направляющим станка может перемещаться при помощи шестерни и рейки верхний стол 15, на поверхности которого закреплена малогабаритная плита 14 с постоянными магнитами. Возвратно-поступательные перемещения верхнего стола с изде­лием производятся путем вращения рукоятки 23. Продольное пе­ремещение верхнего стола 15 ограничивается при помощи упоров. Подвижные упоры 1 закрепляются на передней части верхнего стола, а неподвижный упор 4 расположен на нижнем столе 16. К продольному столу прикреплены металлические щитки, пред­охраняющие направляющие стола от абразивной пыли.

Вращение шлифовального шпинделя происходит от электро­двигателя 22 при помощи хлопчатобумажного ремня 5 и двух шкивов. Шлифовальный шпиндель является наиболее ответствен­ным узлом станка, определяющим как точность обработки, так и эксплуатационную надежность станка. Плавное и точное вращение шпинделя может быть достигнуто при качественном изго­товлении его деталей и при правильной сборке шпинделя. Шарико­подшипники имеют погрешности, и поэтому их следует устанав­ливать в шпинделе с предварительным натягом (с предваритель­ной нагрузкой). Внутренние кольца всех подшипников затяги­ваются намертво, а наружные кольца находятся под давлением пружины 10. По мере износа подшипников зазоры устраняются пружиной 10, для чего необходимо отвернуть винт, стопорящий втулку 13, расположенную в корпусе шлифовального шпинделя. После устранения радиального биения втулка снова закрепляется винтом. При изготовлении вала шпинделя необходимо обратить

особое внимание на направление резьбы на отдельных участках вала с таким расчетом, чтобы при работе не наблюдалось отвинчи­вания или ослабления гаек, стягивающих внутренние кольца шарикоподшипников.

Шлифовальный круг устанавливается в зажимных фланцах и после балансировки закрепляется на шпинделе станка. К раз­жимному корпусу 11 прикреплен съемный защитный кожух 12 шлифовального круга с откидной крышкой.

Для смазки трущихся поверхностей призматических направ­ляющих стола предусмотрены выемки с фетровыми вкладышами, залитые маслом.

Станок своим основанием закрепляется либо непосредственно на верстаке слесарного участка, либо на сварной подставке, установленной и закрепленной на полу цеха.

На рис. 17 приведена закаленная профильная деталь машины, на обработку которой обычным путем слесарь-лекальщик затратит много времени. Эту трудоемкую деталь можно быстро и точно обработать на малогабаритном плоскошлифовальном станке, поль­зуясь синусными тисками, при помощи которых можно закрепить обрабатываемую деталь и установить ее на нужный точный угол. Шлифуемая деталь закрепляется между неподвижной 2 (рис. 18) и подвижной 3 губками, перемещаемой при помощи винта 4. На неподвижной губке закреплен мерный ролик 5, упирающийся в доведенную поверхность основания 6 или в блок мерных плиток. Ось ролика и ось валика, вокруг которой поворачивается непо­движная губка при угле наклона, равном 0, расположены в одной плоскости, параллельной установочной плоскости II основания приспособления. При необходимости повернуть шлифуемую деталь
на точный угол пользуются блоком мерных плиток. Менее точная установка детали под углом осуществляется по лимбу 1, насажен­ному на валик.

Достоинством синусных тисков является то, что они прочно удерживаются магнитным силовым потоком на плите станка и для закрепления шлифуемой детали не следует применять специальное крепление. Плоскости Л и М губок должны быть строго парал­лельны друг другу и перпендикулярны плокости К. Правильная установка обрабатываемой детали относительно шлифовального круга достигается тем, что стороны основания синусных тисков упираются в боковые план­ки магнитной плиты стан­ка.

Вначале окончательно шлифуют стороны А и Б детали до размера 106,4_оозмм (см. рис. 17).

Затем шлифуют стороны В и Г детали, причем на после­дующую обработку для по­лучения размера50,2^о, о2мм оставляется припуск 0,25—

0,30 мм. Стороны А, Б,

В и Г можно шлифовать после закрепления детали в синусных тисках или непосредственно на магнитной плите, но для устойчи­вости деталь необходимо подпереть двумя шлифованными бруска­ми, один из которых упирается в боковую планку магнитной плиты.

Для шлифования скоса с левой стороны детали необходимо синусные тиски установить под углом 32°30′. Блок мерных плиток, соответствующий углу 32°30′, равен h = L sin 32°30′ = = 100-0,53730 = 53,73 мм.

Для шлифования скоса с правой стороны детали синусные тиски необходимо установить по блоку мерных плиток с размером h = 100-sin 36°15′ = 100-0,59131 = 59,13 мм. Размер 72,2 мм между наклонными участками профиля детали предварительно измеряется штангенциркулем. Окончательно этот размер прове­ряется на микроскопе. Шлифуется левый скос детали, затем она переворачивается и шлифуется другой скос.

Если размер между наклонными участками профиля детали будет больше 72,2, например 72,5 мм, то с каждого скоса необхо­димо дополнительно снять слой металла, толщина которого опре­деляется следующим образом. Разность между полученным разме­ром и требуемым равна 72,5— 72,2 = 0,3 мм. Следовательно, на одну сторону приходится 0,15 мм. Из прямоугольного треуголь­ника катет /< = 0,15 sin 32°30′ = 0,15-0,5373 = 0,08 мм, а катет К’ = 0,15 sin 36°15′ = 0,15-0,59131 = 0,08869 = 0,09 мм. Таким образом, для получения размера 72,2Д 0,03 мм необходимо с левого скоса снять К = 0,08 мм, а с правого скоса — К’ — 0,09 мм.

Если же после обмера на микроскопе размер между скосами окажется меньше 72,2 мм, например 72,08 мм, то толщина слоя И металла, которую необходимо снять, определяется как катет прямоугольного треугольника, у которого второй катет равен (72,2 — 72,08)/2 = 0,06 мм. Тогда И = 0,06 tg 32°30′ = 0,06 X X 0,637 = 0,038 мм, а И’ = 0,06 tg 36°15′ — 0,06-0,733 — = 0,044 мм. Следовательно, со стороны В в этом случае необхо­димо снять слой металла в 0,04 мм для того, чтобы выдержать размер 72,2±0,03 мм. Осуществляют это следующим образом. При угле наклона синусных тисков, равном 0, неподвижный

шлифовальный круг подводится своей образующей к шлифуемой поверхности так, чтобы образовал­ся зазор 0,15—0,2 мм, после чего включают станок и вращающий­ся круг опускают на деталь до появления незначительного искре­ния. Из этого положения по по­казаниям лимба маховика пере­мещают шлифовальный круг вниз на 0,04 мм. Такой прием дает возможность определить каса­ние круга к обрабатываемой де­тали с точностью 0,005—0,01 мм.

В том случае, когда «расход» синусных тисков меньше размера 106,4 мм шлифуемой детали, следует обработку детали производить на малогабаритной синусной магнитной плите.

Шлифование паза шириной 7,6+°-ю мм производят в следующей последовательности. Вначале выдерживают размер 49,4_001 мм шлифованием одной стороны паза, а затем шлифуется вторая сторона паза и поблоку мерных плиток проверяют размер7,6*°-03мм. Глубину паза окончательно выдерживают после установления ее величины на микроскопе. Например, если после замера глубина паза окажется равной 12,3 мм, необходимо по лимбу маховика вертикальной подачи шлифовального круга углубиться дополни­тельно на 0,2 мм. Для обеспечения правильного шлифования паза торец шлифовального круга должен быть поднутрен. После этого деталь поворачивается так, чтобы сторона Г была бы обращена к шлифовальному кругу. По универсальной стойке с индикатором сторона Г устанавливается строго горизонтально. Скосы с углами в 28° 15′ и паз размером 26,2 мм обрабатываются таким же способом, как и скосы под углами 32°30′, 36°15′ и паз шириной 7,6 мм.

На магнитной плите малогабаритного плоскошлифовального станка (рис. 16) можно с большой производительностью обработать с помощью обычных приспособлений (магнитных блоков, лекаль­ных тисков и приспособления для профилирования круга) сложный профильный пуансон вырубного штампа (рис. 19). Технологический процесс шлифования этого пуансона сводится к следующему.

Прежде всего шлифуют две площадки (базы Л и Б), необходи­мые для установки пуансона для дальнейшей обработки. После установки пуансона на двух магнитных блоках (рис. 20, а) шли­фуют боковые поверхности выступов до размера 20,8 мм. Выдер­живается этот размер так. Предположим, что после замера размер этого выступа окажется 21,44 мм. Следовательно, припуск на сторону равен (21,44—20,8)/2 — 0,32 мм. Снятие этого припуска производится в два прохода: предварительный и окончательный.

Рис. 20. Схемы шлифопания участков профиля пуансона на магнитной плите малогабаритного плоскошлифовального станка: / — магнитная плита станка; 2 — магнитный блок; 3 — пуансон; 4 — шли­фовальный круг; 5 — лекальные тиски

Вначале с поверхностей С nD снимается часть припуска, например 0,2 мм; при этом делают соответствующую пометку на лимбе маховика вертикальной подачи шлифовального круга. Затем пуансон поворачивают, устанавливают плоскостями С и D на магнитных блоках и шлифуют противоположные поверхности А и Б на глубину, соответствующую пометке на лимбе маховика. Таким образом, достигается симметричное расположение боковых поверхностей этого выступа относительно оси пуансона. После этого измеряют пуансон. Предположим, что размер выступа 21 мм. Тогда для окончательного прохода останется припуск на обработ­ку, равный 0,1 мм на сторону. Этот припуск снимается симметрично по лимбу маховика таким же приемом, как и при предварительном шлифовании.

Затем снимают часть припуска и получают площадки, расстоя­ние менаду которыми равно 44,4_„ ()5 мм. Зажимают пуансон в ле­кальных тисках (рис. 20, б) и шлифуют до размера 60,8_0i0B мм с вертикальной подачей круга по лимбу маховика. При профили­ровании круга для шлифования поверхности пуансона диаметром 44,4 мм вначале правят алмазом прямолинейный участок образую­щей, затем шлифовальный круг по лимбу постепенно опускают на 11,8 мм (рис. 20, в) и правят на эту глубину дуговую поверх­ность радиусом 22,2 мм. При шлифовании у пуансона этой поверх­ности кругом сначала касаются боковой поверхности выступа шириной 20,8 мм (до появления весьма незначительного искрения), затем при поперечной подаче стола станка последовательно обра­батывают все четыре криволинейных участка радиусом 22,2 мм. Диаметр 44,4 мм измеряют микрометром.

Для того чтобы на обрабатываемой поверхности пуансона диа­метром 44,4 мм был полностью снят припуск, на шлифовальном

Рис. 21. Угловой шаблон и схема определения длины стороны А

круге следует предусмотреть участок профиля К, параллельный прямолинейному участку образующей круга (рис. 20, в).

Точное и быстрое шлифование углового шаблона, приведенного на рис. 21, а, можно осуществить на малогабаритном плоскошлифо­вальном станке профилированным шлифовальным кругом. Вначале шлифуют плоскости Б, D и С под прямым углом друг к другу. Эту обработку производят после закрепления шаблона непосредственно на магнитной плите станка с помощью двух шлифованных брусков, которыми подпирается шаблон. Для получения на шаблоне размера 19,62 мм поступают следующим образом. У шаблона, зажатого в лекальных тисках, предварительно шлифовальным кругом, спрофилированным на угол 20°36′, обрабатывают сторону /< с таким расчетом, чтобы длина стороны А оказалась более 19,62 мм (ориентировочно ее размер можно определить штангенциркулем). Затем шаблон переворачивают и до того же показания лимба махо­вика вертикальной подачи шлифовального круга шлифуют сто­рону И шаблона. После этого действительную длину стороны А шаблона устанавливают на микроскопе. Если ее размер окажется равным, например, 19,9 мм, то со сторон К и И необходимо снять дополнительный слой толщиной Е. Это достигается путем переме­щения спрофилированного на угол 20°36′ шлифовальной) круга в вертикальном направлении на величину Л, которая равна (19,9— 19,62)/2 = 0,14 мм. Это осуществляется так.

Круг перемещают в вертикальной плоскости до появления незначительного искрения при соприкосновении со стороной к пли И шаблона, а затем по лимбу маховика перемещают круг на 0,14 мм. Длину стороны А шаблона можно определить следующим образом. На разметочную плиту 1 устанавливают шаблон 3 с мер­ным роликом 2 (рис. 21, б). Для установления длины стороны А следует вначале найти вспомогательный размер Н’, определяемый при помощи микрометра.

На основании рнс. 21, б можно записать: Н’ = 19,62 + 2М + + 2R, где R — радиус мерного ролика; М = R ctg (90° — — 20°36′)/2.

Следовательно, действительная длина стороны А шаблона больше требуемого размера на Я’ — Я мм. Поэтому требуется дополнительно подать шлифовальный круг по лимбу маховика па Я’ — Я/2 (с каждого скоса снять такой слой металла).

Проверка углов шаблона производится индикатором, закреп­ленным в универсальной стойке, при установке шаблона на синусной магнитной плите или синусной линейке. При изготовле­нии лекальщиком вручную этого шаблона не обеспечивается такая высокая точность и производительность, как при шлифовании. Применение синусной магнитной плиты или синусной линейки повышает точность по сравнению с применением угломера.