Обрабатываемая заготовка при входе в зону шлифования самоус — танавливается между кругами и перемещается силой продольной подачи, при этом шлифовальный круг врезается в деталь на величину снимаемого припуска. На этом участке врезания режущая кромка круга интенсивно изнашивается, образуя заборную часть длиной А (рис. 4.2), которая непрерывно растет и изменяет условия резания. Поэтому на долю участка Б круга приходится снятие остаточного припуска, выравнивание разброса диаметрального размера и исправление погрешности формы. На участке выхаживания В вследствие обратного конуса на образующей шлифовального круга по мере перемещения детали к выходу глубина резания непрерывно
уменьшается, способствуя снижению параметров шероховатости и повышению геометрической точности детали.
При бесцентровом шлифовании напроход можно надежно обеспечивать точность обработки по 5-му квалитету с получением точности геометрической формы в пределах 2,5 мкм и параметра шероховатости поверхности Ra = 0,14-0,3 мкм.
Число операций зависит от припуска иа шлифование, определяемого величиной исходных погрешностей, требованиями точности и шероховатости поверхности. На операциях шлифования с невысокими требованиями к точности (допуск 0,08—0,1 мм) и параметру шероховатости поверхности (Ra = 2,5 мкм) наибольший снимаемый припуск за одну операцию составляет 0,25 мм на диаметр.
Рекомендации по выбору операций, глубины шлифования, характеристики кругов, а также достигаемая шероховатость поверхности приводятся в табл. 4.1 и 4.2. В условиях массового производства шероховатость поверхности меньше Ra = 0,2 мкм достигается бесцентровой доводкой или суперфинишированием. Поэтому в ряде случаев целесо-
Рис. 4.2. Рабочий цикл бесцентрового шлифования напроход:
/ — шлифовальный круг. 2 — обрабатываемая заготовка, 3 — ведущий круг. 4 — опорный нож; /их — передняя (направляющая) часть опорного ножа, / — длина обрабатываемой заготовки, /пр — задняя (приемная) часть опорного ножа, h — расстояние между осью заготовки и осью шлифовального круга образно для уменьшения параметра шероховатости применять при наладке вместо одного шлифовального круга высотой 150— —200 мм два круга высотой 75—100 мм, имеющие разные характеристики. Первый круг с более крупным абразивным зерном служит для снятия припуска, второй круг (мелкозернистый) — для окончательного формирования геометрической точности и получения параметра шероховатости поверхности.
Бесцентровошлифовальные станки с широкими кругами (500 и 800 мм) заменяют два-три обычных станка. Для снятия увеличенного припуска необходимо на широких кругах создавать заборный конус на входе длиной до 100 мм, а на выходе делать обратный конус длиной 50—80 мм для уменьшения параметра шероховатости поверхности и исключения кольцевых следов на шлифуемых деталях. Заданный профиль по образующей круга с передним и обратным конусами создается в процессе правки круга по копиру.
Чтобы избежать занижения шлифуемого размера, необходимо в процессе шлифования поддерживать непрерывный и плотный поток
4.1. Число операций в зависимости от исходной и требуемой точности формы обрабатываемой поверхности
Требуемая точность формы, мм
|
і |
а |
2 |
а, б |
3 |
а, б, в |
4 |
а. б, в, г |
5 |
а, б, в, |
6 |
а, б, в, |
7 |
а, б, в, г, |
г, д |
г, д, е |
д, е, ж |
|||||||||||
— |
1 |
б |
2 |
б, в |
3 |
б, в, г |
4 |
б, в, г, д |
5 |
б, в, г. |
6 |
б, в, г, д, |
|
Д, е |
е, ж |
||||||||||||
~ |
—~ |
1 |
в |
2 |
в, г |
3 |
в, г, д |
4 |
В, Г, д, е |
5 |
В, г, д, |
||
е, ж |
|||||||||||||
— |
— ‘ |
— |
— |
— |
1 |
г |
2 |
г, д |
3 |
Г, д, е |
4 |
г, д, е, ж |
|
— |
— |
— |
— |
I |
д |
2 |
Д, е |
3 |
Д, е, ж |
||||
. |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1 |
е |
2 |
е, ж |
|||
— |
— |
— |
1 |
ж |
|||||||||
О б р |
а б о т к а |
чугунных деталей |
|||||||||||
— |
— |
J |
а |
2 |
а, б |
3 |
а, б, в |
— |
— |
4 |
а, б, в, г |
5 |
а, б, в, |
г, д |
|||||||||||||
— |
— |
— |
1 |
б |
2 |
б, в |
— |
— |
3 |
б, в, г |
4 |
б, в, г, д |
|
— |
— |
— |
1 |
в |
— |
— |
2 |
в, г |
3 |
в, г, д |
|||
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1 |
г |
2 |
г, Д |
||||
~~ |
— |
— |
1 |
д |
4.2. Удвоенная глубина шлифования, характеристика круга и шероховатость поверхности
Обозначение операции |
Удвоенная глубина, мм, шлифования |
Характеристика круга |
Шероховатость Rа, мкм |
|||||||||||
Сталь |
Чугуи |
|||||||||||||
Сталь |
Чугун |
Материал 1 зерна |
j Зернистость |
Твердость |
Структура |
Связка |
Материал зерна |
Зернистость |
Твердость |
Структура |
Связка |
Сталь |
Чугун |
|
а |
0,20-0,35 |
0,20-0,35 |
50 |
СТ2 |
50 |
СТ1 |
5-2,5 |
2,5-1,2 |
||||||
40 |
СТ1 |
40 |
С2 |
|||||||||||
б |
0,15—0,2 |
0,15—0,2 |
40 |
С2 |
40 |
С1 |
2,5-1,2 |
1,2 |
||||||
СТ1 |
||||||||||||||
в |
0,10—0,15 |
0,10—0,15 |
25 |
С1 |
54С |
25 |
СМ2 |
1,2 |
0,4 |
|||||
С2 |
С1 |
|||||||||||||
г |
0,05-0,1 |
1,05-0,1 |
1ЬА |
16 |
С1 |
5 |
К8 |
16 |
СМ2 |
5 |
к |
1,2-0,4 |
0,4-0,2 |
|
25 |
С2 |
С1 |
||||||||||||
д |
0,03—0,05 |
0,015-0,03 |
12 |
СО |
63С |
12 |
СМ2 |
0,4 |
О X о |
|||||
16 |
С2 |
С1 |
||||||||||||
е |
0,015—0,03 |
___ |
10 |
С1 |
— |
— |
— |
0,4—0,2 |
— |
|||||
12 |
С2 |
|||||||||||||
ж |
0,01-0,015 |
___ |
63С |
63 |
С1 |
— |
Б1 |
— |
— |
0,2—0,1 |
— |
|||
М28 |
С2 |
ГФ |
Примечания: 1. Характеристика ведущего круга для всех случаев шлифования стальных и чугунных деталей — 15М6ТВ.
2. При шлифовании на автоматизированных линиях, где один рабочий обслуживает несколько станков (без автоподналадчнка), число операций может быть увеличено на 1—2; при осуществлении всех операций на одном станке число их можно уменьшить на одну по сравнению с табличными данными. В этих случаях рекомендуемую нормативами удвоенную глубину шлифования следует сохранить на последних одной-двух операциях, а на первых — соответственно изменить, оставив неизменным суммарный припуск. 3. Если технологический процесс предусматривает шлифование детали До и после термообработки, то при расчете числа операций для сырых деталей требуемой является точность, с которой деталь поступает в термообработку; для гермообрзботанных деталей исходной является точность, с которой детали возвращаются из термообработки.
деталей при прохождении через всю зону шлифования. Это особенно важно на операциях шлифования точных деталей.
Выбор шлифовального и ведущего кругов для бесцентрового шлифования напроход. При бесцентровом шлифовании напроход диаметр и высота шлифовального и ведущего кругов выбираются наибольшими, допустимыми моделью станка. Характеристику кругов выбирают в зависимости от обрабатываемого материала заготовки и характера выполняемой операции (см. табл. 4.2).
Выбор вспомогательного инструмента для установки и направления обрабатываемой заготовки. При бесцентровом шлифовании напроход (см. рис. 4.1) обрабатываемая заготовка 4, лежащая на опорном ноже 1, направляется в зону шлифования при помощи направляющих линеек 2, расположенных на входе в зону шлифования и выходе из нее. В свою очередь, опорный нож и направляющие линейки регулируются и закрепляются в суппорте 3, а люнет устанавливается и закрепляется на стайке между шлифовальным и ведущим кругами.
Опорные ножи для всех видов бесцентрового шлифования изготовляются из легированной стали Х12Н, Х12ТФ (рис. 4.3, а) или из углеродистой стали 45 с пластинками твердого сплава ВКЗ (рис. 4.3, б).
Для предварительного, полуокончательного и окончательного шлифования заготовок диаметром более 3 мм рекомендуются ножи, оснащенные пластинками твердого сплава. Такие ножи обладают высокой стойкостью, и их применение исключает необходимость в частой замене ножа, а следовательно, в переналадках станка, вызываемых этими заменами.
При шлифовании заготовок, имеющих диаметр до 3 мм, применяют ножи, изготовленные из легированной стали. При отделочном шлифовании и полировании применяют ножи с опорной поверхностью из твердой резины (типа эбонита).
Размеры опорного ножа определяют исходя из размеров обрабатываемой заготовки и модели станка.
Высота ножа И зависитот диаметра обрабатываемой детали. При обработке деталей диаметром до 40 мм на станках ЗМ184 и ЗМ185 высота ножа равна 90 мм, диаметром выше 40 мм — равна 75 мм. Толщина Ь опорного ножа должна быть на 1—2 мм меньше диаметра шлифуемой детали. Наибольшая толщина опорного ножа — 12 мм.
При выборе толщины готовых стандартных ножей следует руководствоваться следующей зависимостью:
Диаметр заготовки, мм Толщина ножа, мм
1.5— 3,0 1,25
3,0—6,5……………………………………… 2,5
6.5— 12,5………………………………… 6,0
12,5 и больше…. 12,0
Угол скоса <р опорной поверхности ножа зависит от длины и диаметра шлифуемой детали. Нормальный угол скоса для деталей длиной до 100 мм и диаметром до 30 мм составляет 30°. При большей длине и диаметре детали угол скоса уменьшают до 20—25°.
Установочная и опорная поверхности ножа должны быть строго прямолинейны (отклонение от прямолинейности не более 0,01 на 100 мм длины).
Длина опорного ножа зависит от длины обрабатываемой заготовки. Передняя часть опорного ножа должна выступать из зоны кругов на величину А, равную 1,2—1,3 длины I шлифуемой заготовки, а задняя часть ножа — на величину Б, равную не менее 0,75 длины шлифуемой заготовки (рис. 4.4).
При шлифовании заготовок, у которых диаметр больше высоты, длину задней части ножа необходимо увеличить, чтобы предупредить падение заготовки при выходе из зоны кругов до окончания шлифования.
Направляющие линейки (рис. 4.5) применяются при проходном шлифовании и предназначены для направления обрабатываемых заготовок в зону шлифования. Линейки изготовляются из стали 45. Направляющие и установочные поверхности линеек должны быть тщательно прошлифованы и строго прямолинейны (непрямолинейность 0,01 на 100 мм длины).
Длина L линеек зависит от длины шлифуемых заготовок: для деталей длиной до 100 мм длина линеек берется равной длине заготовки, для заготовки длиной 100—200 мм — 3/4 длины заготовки.
При выборе длины линеек нужно учитывать и соотношение между диаметром заготовки и ее длиной. При обработке заготовок, у которых диаметр больше длины, линейки выбирают длиннее, чтобы можно было одновременно шлифовать несколько заготовок и этим повысить их устойчивость на ноже. При загрузке нескольких заготовок длину линеек также следует увеличивать, чтобы обеспечить непрерывность шлифования.
Толщина В линеек принимается в зависимости от диаметра шлифуемой заготовки. Для заготовок диаметром до 12 мм применяют линейки, представленные на рис. 4.5, а, свыше 12 мм — линейки, представленные на рис. 4.5, б. На один станок устанавливают четыре направляющие линейки: две — на входе детали в зону шлифования, две — на выходе из нее.