ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА РУКОВОДСТВО для подготовки шлифовщиков

Профилирование и правка шлифовального круга. Профилирова­ние круга —это формообразующая операция. Она предназначена для исправления погрешностей геометрической формы круга и ус­тановления правильного положения его режущих поверхностей (рис. 2.14, а). Профилирование используется также для образова­ния на режущей поверхности круга заданного фасонного профиля (рис. 2.14. б, в). Операция профилирования чаще выполняется при установке нового шлифовального круга на станок.

Правка круга — процесс формирования режущей поверхности круга с целью повышения его режущих свойств и снижения шерохо­ватости шлифуемой поверхности (рис. 2.15). Эта операция по свое­му назначению аналогична заточке режущего лезвийного инстру­мента.

В ряде случаев круглого врезного и фасонного шлифования про­филирование и правка круга совмещаются, когда необходимо одно­временно восстановить геометрическую форму и режущие свойства шлифовального круга (рис. 2.16).

Основные причины, вызывающие необ­ходимость правки круга:

повышенное тепловыделение в процессе шлифования, появление темных пятен прижога на шлифуемой поверхности;

появление волнистых линий на шлифуемой поверхности;

появление дроби на шлифуемой поверхности, вызванное вибра­цией шлифовального круга;

появление рисок на шлифуемой поверхности от стружки, застряв­шей на режущей поверхности круга (засаливание круга);

потеря геометрической формы и размера шлифуемой поверхности (врезное шлифование);

невыдерживание радиуса галтелей на участках сочленения тор­цевой и цилиндрической поверхностей;

ухудшение параметра шероховатости шлифуемой поверхности.

Основные методы правки шлифовальных кругов. Применяются три метода правки: обтачивание, обкатывание и шлифование (рис. 2.17).

Правку обтачиванием (рис. 2.17, а) применяют на всех типах шлифовальных станков на операциях окончательного шлифо­вания, где нужно обеспечить точность обработки по 6-му квалитету (1-му классу точности) и шероховатость поверхности не выше Ra— — 0,6 мкм. Этот метод правки широко используется в автоматиче­ском цикле шлифования, а также в большинстве случаев профиль­ного, скоростного шлифования и при совмещении одновременной об­работки нескольких поверхностей.

При правке обтачиванием правящий инструмент выполняет роль резца, а скорость правки равна скорости вращения шлифовального круга. Такой метод, будучи наиболее простым и надежным, вместе с тем вызывает наибольший износ правящего инструмента, этим ус­ловиям может удовлетворять лишь алмазный инструмент, обладаю­щий наибольшей износостойкостью.

Правку обкатыванием осуществляют инструментами, по­лучающими вращение от контакта образующей со шлифовальным кругом (рис. 2.17, б). Метод обкатки, где скорость правки варьиру­ется от 0,1 до 5 м/с, способствует наименьшему износу правящего инструмента, поэтому оказалось возможным в качестве инструмента для правки применять металлические и твердосплавные диски. Ско­рость правки регулируется поворотом оси правящего диска относи­
тельно оси шлифовального круга. Правку обкатыванием применяют на операциях предварительного шлифования, преимущественно кру­гов на бакелитовой связке. Этот метод широко используется на то­чилах при зачистке литья и поковок.

Правка методом обкатывания используется также для накатки резьбовых и фасонных поверхностей на шлифовальном круге. В про­цессе накатки скорость шлифовального круга снижается до 1—2 м/с.

Правку шлифованием осуществляют принудительным вращением алмазного ролика или шлифовального правящего круга (рис. 2.17, в). Правка производится на рабочей скорости шлифоваль-

ного круга, при этом правящему алмазному ролику сообщается встречное или попутное вращение (при попутном вращении износ правящего инструмента уменьшается).

Наиболее широкое применение получила правка алмазны­ми роликами: при шлифовании коленчатых валов, скорост­ном шлифовании, профильном шлифовании широкими кругами. Применение алмазных роликов значительно упрощает наладку, особенно на операциях совмещенного шлифования нескольких по­верхностей, обеспечивает точное взаимное расположение и размеры шлифуемых поверхностей, позволяет осуществл ять правку за период установки и снятия обрабатываемой детали и этим повысить произ­водительность станка.

Алмазный ролик, вследствие чрезвычайно малого износа осущест­вляет до 50—100 тыс. правок, обеспечивает однородность качества деталей и наиболее эффективен в условиях массового производства.

Правку шлифовальными кругами применяют на круглошлифо­вальных станках, где принудительное вращение правящему инстру­менту сообщается от привода передней бабки станка. Правка шли­
фовальными кругами наиболее целесообразна на операциях обдироч­ного шлифования или в тех же случаях, когда нужно снять во время правки увеличенный слой абразива.

Правящий инструмент и технология правки. Правящим инстру­ментом для правки обтачиванием служат: алмазные карандаши; алмазные зерна (с естественными гранями), закрепленные в оп­равках; алмазные инструменты, режущая часть которых искусст­венно ограннивается (шлифуется) по определенной геометричес­кой форме (резцы, иглы, гребенки).

Основные преимущества алмазных карандашей: простота конструкции, жесткость, возможность изменения характе­ристики по размерам, количеству и расположению алмазов, равно­мерное распределение рабочей нагрузки между алмазными зернами, меньшая опасность разрушения алмазов, минимальное время ус­тановки и правки, возможность полного использования алмазов и наиболее низкая их стоимость. Поэтому они являются самым рас­пространенным видом правящего инструмента. Основные типы ал­мазных карандашей и область их применения даны в табл. 2.1.

В карандашах типа 01 алмазы расположены цепочкой по оси, чтобы в процессе правки обеспечить точное профилирование фасон­ных поверхностей. В карандашах типа 02 алмазы могут быть распо­ложены с перекрытием слоев, чтобы по мере износа одного слоя ал­мазов вступали в работу алмазы последующего слоя.

В карандашах типа 03 алмазы расположены по сферической по­верхности в один слой, при этом вершины алмазов выступают равно­высотно над уровнем связки, благодаря чему достигается более открытая структура рабочей поверхности круга с повышенной режущей способностью. Карандаш типа 03 должен быть расположен иод углом 15 к поверхности круга, с тем чтобы по мере износа поворотом вокруг оси можно было вводить новые участки сферы алмазного карандаша.

Карандаши типа 04 изготовляются из мелких алмазных порош­ков и способны при правке формировать острые кромки круга, об­ладающие достаточно высокой режущей способностью.

Карандаши типов 02 и 04 устанавливают в радиальном направле­нии относительно рабочей поверхности круга. Карандаши типов 01 и 03 устанавливают с наклоном в 3—15 относительно радиального направления в сторону вращения круга.

Кристальные алмазные правящие инст­рументы разделяются на инструменты из алмазов естественной формы и обработанных (ограненных) алмазов.

Алмазный однокристальный инструмент с зернами есте­ственной формы имеет более острые режущие кромки, ко­торые ориентированы при установке алмаза в оправе. Поэтому инст­румент работает с меньшими усилиями правки, что весьма важно при правке кругов на вулканитовой связке, резьбошлнфонании (однониточным кругом), шлицешлифовании, зубошлифовании и дру-

2.1. Основные типы алмазных карандашей и область их применения

Правка фасонного про­филя по копиру. Внут­реннее шлифование. Бес­центровое шлифование

Резьбошлифование од­нониточными кругами зернистостью 16 м и мельче. Прецизионное шлифование мелкозерни­стыми кругами с высоки­ми требованиями шеро­ховатости поверхности. Правка тонких кругов на вулканнтовой связке, фа­сонных кругов с острым профилем для заточки пил

г их случаях, где необходимо получить острые тонкие режущие кром­ки или уменьшить упругиеотжатия круга на вулканнтовой связке в процессе его правки.

Для рационального использования алмазов необходимо перестав­лять зерна новой острой вершиной вверх, когда площадка износа до­стигает 1 — 2 мм*. Для самозатачивания и поддержания острой режу­щей кромки оправку с алмазом следует устанавливать под углом к правящему кругу и периодически поворачивать (рис. 2.18).

В ограненных алмазных инструментах придается определенная геометрическая форма алмазу и создаются режущие кромки, ориентированные по вектору твердости. Этот ин­струмент необходим для образования сложных профилей и одновре­менной правки периферийных и торцевых поверхностей по копиру (см. рис. 2.16).

Основные типы алмазного кристального инструмента и области его применения приведены в табл. 2.2.

К недостаткам алмазного однокристального инструмента отно­сится необходимость частой перестановки и повторных огранок, по­этому для условий массового произ­водства начали находить применение алмазные гребенки, в ко­торых закреплены алмазы удлинен­ной формы по периферии и боковыми сторонами пластины. Алмазные гре­бенки обеспечивают высокую точ­ность автоматической правки и имеют стойкость в 10— 15 раз более высо­кую, чем однокристальный инстру­мент.

Практические рекомендации при правке алмазным инструментом.

Алмазный инструмент хрупкий и дорогой. Его нужно очень тщательно хранить и транспортировать, бе­речь от ударов, толчков и резкого колебания температур, чтобы не вызвать образования трещин.

Размер алмаза должен соответствовать размеру выправляемого круга. Если править мелким алмазным зерном крупногабаритный круг, то это может привести к разрушению алмаза.

Для получения качественной правки круга шлифовщику надо за­помнить следующее:

1. Необходимо следить, чтобы алмаз был всегда прочно закреп­лен в оправе, а оправка с алмазом жестко закреплена в пиноли пра­вящего устройства.

Нельзя допускать появление люфтов в системе крепления пра­вящего инструмента, так как возникающие вибрации резко ухуд­шают качество правки и шлифования, а также могут привести к вы­крашиванию алмаза.

2. При длительном использовании алмазного инструмента необ­ходимо часто поворачивать оправу с алмазом. При каждом повороте алмаза образуется новая грань с острой режущей кромкой, которая обеспечивает наилучшую правку с меньшим износом алмаза.

3. Для сохранения алмаза от разрушения глубина срезаемого слоя абразива не должна превышать 0,025 мм на проход. Поэтому всегда нужно начинать правку с середины круга (см. рис. 2.18), так

2.2. Основные типы алмазного кристального инструмента и области его применения

Алмазный

резец[5]

Фасонная правка по копиру. Правка кру­гов с острыми кромками, резьбошлифова — ине, шлицешлифование, зубошлнфованне. Правка кругов на вулканнтовой связке. Правка набора кругов разного диаметра

Алмазная

игла*

Правка по копиру периферии с торца круга или сложного профиля при совмещен­ном шлифовании нескольких торцевых или цилиндрических поверхностей

Алмазная

гребенка*

Правка по копиру периферии и радиус­ных галтелей круга. Прорезка кольцевых канавок в круге. Многокруговое шлифова­ние

должна быть без подвода СОЖ, при шлифовании с охлаждением — с подачей СОЖ.

7. Скорость продольной подачи алмазного инструмента при прав­ке оказывает влияние на режущие свойства круга и параметр шеро­ховатости шлифованной поверхности. При быстрой продольной пода­че образуются острые зерна с углубленными канавками для приема стружки, обеспечивающие хорошее резание и увеличенную шерохо­ватость поверхности. При медленной продольной подаче образуются плоские участки на режущих зернах, сни­жающие режущие свойства и шерохова­тость поверхности.

Поперечная подача алмаза (на вреза­ние) не должна превышать 0,01—0,012 мм на каждый проход правки.

8. При правке круга с острой кромкой направление подачи алмаза должно осу­ществляться от вершины острой кромки к утолщенному участку круга (рис. 2.19).

9. В тех случаях, когда шлифовальный круг работает в режиме самозатачивания периодическая правка остается необходи­мой, так как в процессе самозатачивания круг изнашивается неравномерно, не все затупившиеся зерна удаляются, нарушается геометрическая фор­ма режущей поверхности круга. Поэтому периодическая правка восстанавливает нормальное состояние режущей поверхности круга.

10. При шлифовании деталей из алюминия и алюминиевых спла­вов хорошие результаты достигаются правкой методом обкатывания шлифовальным кругом. При правке алмазным инструментом на ре­жущей поверхности шлифовального круга остаются следы правки в виде мелкой резьбы, которая частично воспроизводится при шлифо­вании таких мягких материалов, как алюминий. При правке же ши­роким шлифовальным кругом резьбовые следы на круге не остаются, благодаря чему обеспечивается лучшее качество шлифованной по­верхности.

Инструментом для правки методом об­катывания являются твердосплавные ролики, чугунные гоф­рированные диски и стальные звездочки. Все они в процессе правки получают частоту вращения 10 000—25 000 об/мин, вследствие чего в подшипниках быстро образуются люфты и точность правки ухуд­шается.

Из числа твердосплавных инструментов наиболее эффективно ра­ботают правящие диски из твердосплавной крошки (рис. 2.20, а). Они обладают более высокой износостойкостью и лучше восстанавли­вают режущие свойства шлифовального круга. Они могут быть ис­пользованы на предварительных и получистовых операциях шлифо­вания.

Чугунные гофрированные диски (рис. 2.20, б) применяются пре­имущественно на обдирочных и предварительных операциях шлифо­вания кругами на бакелитовой связке, работающими в режиме само­затачивания, где основное назначение правки сводится к периодиче-

скому восстановлению геометрической формы из-за неравномерного износа в процессе шлифования.

Стальные звездочки (рис. 2.20, в) в наборе (в виде шарошек) при­меняются для правки кругов вручную — преимущественно

на точильно-обдирочных станках.

Инструментом для правки методом шли­фования являются алмазные ролики и шлифовальные круги высокой твердости.

Алмазный ролик (рис. 2.21, о) состоит из стального корпуса 1 и алмазно-твердосплавного слоя 2. Твердый сплав применяется в ка­честве связки для удержания алма­зов до их полного износа. Алмаз­ные зерна округлой формы распо­ложены по рабочей поверхности в один ряд таким образом, чтобы при правке следы зерен перекрывали друг друга.

Ролики цилиндрической формы 1 применяют для правки напро — ход и правки галтелей шлифовального круга 2 (рис. 2.21, б). При профильной правке врезанием фасонными роликами размерная и ге­ометрическая точность деталей обеспечивается точностью профиля ролика. Правка врезанием особенно эффективна на операциях, где

применяются широкие круги (100 мм и выше) или необходима про­фильная правка по копиру. Правкой врезанием обеспечивается ше­роховатость поверхности Ra = 0,63ч-1,5 мкм.

Шлифовальные круги для правки должны быть изготовлены из карбида кремния черного и иметь твердость ВТ и ЧТ. Правка шли­фовальными кругами применяется преимущественно на круглошли­фовальных станках. Правящий инструмент предварительно закреп­ляется на оправке, затем оправка с кругом устанавливается в цент­ры передней и задней бабок станка и получает принудительное вра­щение от привода передней бабки со скоростью 1—3 м/с.

Продольная подача при правке осуществляется от гидропривода продольной подачи стола со скоростью 0,2—0,5 м/мин. Подача по­перечная (на врезание) осуществляется механизмом поперечной по­дачи шлифовального круга и равна 0,02—0,05 мм/проход.

Учебно-производственное задание по теме «Правка шлифовального круга»

Дайте ответы на следующие вопросы:

1. Каковы цель и назначение профилирования и правки круга?

2. Почему необходимо править круг?

3. Какие основные методы правки круга вы знаете? Их преиму­щества, недостатки и область применения.

4. Перечислите основные алмазные правящие инструменты. Ка­ковы их конструктивные особенности и область применения?

5. Почему наибольшее применение имеют алмазные правящие инструменты?

6. Зачем при правке алмазным кристальным инструментом его нужно наклонять на 10—15е в сторону вращения круга?

7. Почему так важно, чтобы режущая кромка алмаза была всег­да острой?

8. Почему при правке методом обкатывания нужно ось правяще­го ролика наклонять под углом 3—5 ?

9. Каковы преимущества правки алмазным роликом методом шлифования?

10. Как влияет изменение скорости продольной подачи правяще­го инструмента в процессе правки на режущие свойства круга и ше­роховатость шлифованной поверхности?

Выполните следующие упражнения по правке круга:

1. Установить правящий инструмент и выполнить все рабочие приемы настройки станка и правящего приспособления для опера­ции правки на круглошлифовальном станке.

2. Выполнить правку круга методом обтачивания на круглошли­фовальном станке, соблюдая рабочие приемы правки, изложенные на с. 49.

3. Произвести правку круга с разной продольной подачей инст­румента (е„|, — 100 мм’мин и 250 мм’мин.). После каждой правки отшлифуйте заготовки (при одинаковых условиях шлифования) и проверьте, как влияет скорость продольной подачи на шерохова­тость шлифованной поверхности.

ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *