ПРИТИРКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Технологические особенности и станки. Высокая точность фор­мы обрабатываемой плоской поверхности детали зависит от рав­номерного съема металла и износа притира. Для определения съема металла можно представить притир как многолезвийный режущий инструмент. Если принять допущение, что в процессе притирки абразив в течение определенного времени удерживает­ся притиром и обрабатываемой деталью и что при прочих рав­ных условиях в среднем все режущие зерна снимают одинаковое количество металла, то суммарная величина съема металла при определенной длине охвата притира (длина перемещения точки детали но притиру h = h3Ly или с учетом того, что L = vt, h = h:ivt, где L — длина действительного охвата притира; v — скорость притирки (относительная скорость между деталью и притиром); h3 — толщина металла, снимаемого одним зерном за единицу пути; t — время обработки.

Длина L действительного охвата притира или скорость отно­сительного перемещения (при постоянном контакте) имеет боль­шое значение при объяснении физической сущности процесса съема металла и формообразования обработанной поверхности.

Плоские поверхности притирают по методам прямолинейных проходов, круговых проходов, сочетания прямолинейных и кру­говых проходов (рис. 12) и вибрационным. При притирке по методу прямолинейных проходов рабочее движение обрабаты­ваемых деталей относительно притира состоит из возвратно­поступательного или из взаимно перпендикулярных возвратно — поступательных движений. Несмотря на некоторые недостатки (связанные с неравномерным износом притира), притирка по методу прямолинейных проходов іде шла наибольшее применение как обеспечивающая минимальную шероховатость поверхности, геометрическую точность (отклонение от плоскостности 0,02 мкм) и определенное направление следов обработки.

Рис. 12. Схемы притирки плоских поверхностей: а — по метолу прямолинейных проходов; 6 — но методу круговых проходов; в — по ме­тоду сочетания прямолинейных и круговых проходив; / — притир; 2 — сепаратор; 3 — обрабатываемые леталп

Притирку по методу прямолинейных проходов производят на притирочном станке (18]. На этом станке окончательно притира­ют высокоточные детали, например, илоскопараллельные кон­цевые меры, золотники дросселирующих элементов гидравличес­ких агрегатов систем управления и другие детали, шероховатость поверхности которых должна быть Rz=0,025-^0,1 мкм, откло­нения от плоскостности 0,02—0,05 мкм и непараллельность двух противолежащих плоскостей не более 1 мкм.

При притирке по методу круговых проходов используют вра­щающийся или неподвижный круглый притир. При одном вра­щательном движении (например, при вращении притира) непод­вижная деталь за время одного оборота притира испытывает действие различной длины контакта с поверхностью притира. Съем металла на внешней стороне детали больше, чем на внут­ренней, что объясняется различной активной частью длины при­тира (рис. 13): AL = Lu— Ln = 2я(г„ — га) = 2яЬ, где L„ и LB — длина охвата внешней и внутренней сторон притира; гн и г„ — ра­диусы охвата внешней и внутренней сторон детали; Ь — ширина активной части притира.

Существуют два способа поддержания длины охвата элемен­та притира, одинаковой для всей поверхности детали. В одном случае детали сообщают радиальное перемещение относительно края притира с таким расчетом, чтобы край детали во время при­тирки выходил за пределы зоны обработки. Такой метод назы­вают методом сочетания прямолинейных и круговых проходов.

Таблица 8 Техническая характеристика двухдисковых вертикально-притирочных станков (подача суспензии — дозированная) Модель станка Парахіетр 3813Е 3813Б 3814Б ЗБ814 3814П ЗБ8І6 3816П 3817 Диаметр притира, мм: наружный…. 280 280 450 450 450 710 710 1120 внутренний…. 148 148 220 220 222 420 420 400 Наибольшие размеры обрабатываемых де­талей, мм: круглых (диаметр) . . 60 60 115 115 115 160 140 320 квадратных (сторона) …. 42 42 80 80 80 120 95 280 цилиндрических (диаметр X длина) . . Частота вращения, об/мин: 30×50 — — 50X115 50X115 95X160 95X160 100×320 нижнего притира………………………………. 34; 50; 80; 100 — 41,5; 81 45; 60; 75; 86; 115 30; 50; 59; 99 30; 50; 59; 99 20,5; 40,8 верхнего притира в сторону вращения нижнего притира………………. 31,5; 47; 65; 93 — — — 41; 54; 68; 78; 105 26; 45; 52; 88 26; 45; 52; 88 22; 43,7 верхнего притира в обратную сторону 38; 58; 80; ИЗ — — — 51; 67; 84; 96; 130 33; 55; 66; 108 33; 55; 66; 108 18,3; 36,4 привода дискового сепаратора 15; 25; 40; 60 18,5: 37,5 2,44 9; 17; 19; 28; 37; 54 14—50 10-35 10-35 7—23

Модель станка Параметры 3813Е 3813Б 3814Б ЗБ814 38І4П ЗБ816 38І6П 3817 Сила прижима верхнего притира, кгс 5—50 — — 0-160 15—150 50-400 50-400 200-1000 Отвод верхнего притира в сторону. . Ручной Ручной От пнев­моприво­да Ручной Ручной Ручной Ручной От гидро­привода Механизм автоматической остановки цикла…………………………………………………… Активный контроль или реле времени Реле времени Реле времени — Реле времени Реле времени Реле времени Реле времени Точность обработки, мм: конусообразнесть…………………………….. 0,001 — — 0,001 0,002 0,003 0,002 0,005 не плоскостность…………………………….. 0,0005 0,0005 0,0002 0,001 0,0005 0,002 0,001 0,001 иепараллельность……………………………. 0,0005 0,0005 0,0003 0,0005 0,001 0,002 0,002 0,002 Шероховатость обработанной поверхнос­ти Ra, мкм………………………………………….. 0,02— 0,08 0.02- 0,08 0,02- 0,04 0,02— 0,08 0,04— 0,08 0,04— 0,16 0,04— 0,16 0,08- 0,16 Габаритные размеры ставка, мм: длина ИЗО 1500 1100 1600 1865 1865 2440 ширинм…………………………………………… 1405 — 1060 1080 1090 1812 1590 2090 высота…………………………………………….. 1770 — 2000 2100 1900 2025 2025 2500 Масса станка, кг…………………………………. 1400 — 2000 1100 1400. 4650 4300 8900

с* •>vi

 

При этом метоле длину действительного охвата притира, даже при притирке деталей простой формы, математически трудно вы­разить.

Притирку по методу сочетания прямолинейных и круговых проходов производят на станках: однодисковых и двухдисковых (табл. 8) с эксцентриковой наладкой. В отличие от однодиско­вых притирочных станков, которые предназначены для односто­ронней притирки деталей, двухдисковые станки предназначены как для односторонней, так и для двусторонней притирки парал­лельных поверхностей деталей. Кроме того, для притирки внут*

Модель станка Параметры 3813Е 3813Б 3814Б ЗБ814 38І4П ЗБ816 38І6П 3817 Сила прижима верхнего притира, кгс 5—50 — — 0-160 15—150 50-400 50-400 200-1000 Отвод верхнего притира в сторону. . Ручной Ручной От пнев­моприво­да Ручной Ручной Ручной Ручной От гидро­привода Механизм автоматической остановки цикла…………………………………………………… Активный контроль или реле времени Реле времени Реле времени — Реле времени Реле времени Реле времени Реле времени Точность обработки, мм: конусообразнесть…………………………….. 0,001 — — 0,001 0,002 0,003 0,002 0,005 не плоскостность…………………………….. 0,0005 0,0005 0,0002 0,001 0,0005 0,002 0,001 0,001 иепараллельность……………………………. 0,0005 0,0005 0,0003 0,0005 0,001 0,002 0,002 0,002 Шероховатость обработанной поверхнос­ти Ra, мкм………………………………………….. 0,02— 0,08 0.02- 0,08 0,02- 0,04 0,02— 0,08 0,04— 0,08 0,04— 0,16 0,04— 0,16 0,08- 0,16 Габаритные размеры ставка, мм: длина ИЗО 1500 1100 1600 1865 1865 2440 ширинм…………………………………………… 1405 — 1060 1080 1090 1812 1590 2090 высота…………………………………………….. 1770 — 2000 2100 1900 2025 2025 2500 Масса станка, кг…………………………………. 1400 — 2000 1100 1400. 4650 4300 8900

с* •>vi

реиних торцовых поверхностей корпусных деталей применяют одно-, двух — и трехшпиндсльные плоскопритирочные станки.

Кинематическая схема однодискового притирочного станка 387-НК приведена на рис. 14. Притир 5 приводится во вращение от электродвигателя через редуктор 8. На притире установлены три правильных кольца 6. Внутри колец и текстолитовых сепара­торах / свободно располагаются обрабатываемые детали 2, на котсрые устанавливают дополнительные грузы 3. Обрабатывае­мые детали вращаются вокруг своей оси вследствие фрикцион­ной связи ее с притиром. Правильные кольца с обрабатываемы­ми деталями перемещают в радиальном направлении с помощью эксцентрика 7. Подпружиненный ролик 4, установленный над од­ним из колец, служит для создания дополнительного прижима правильного кольца к притиру с целью равномерного износа притира. Эти станки применяют для притирки стальных, графи-
говых, металло — и минералокерамических деталей с получением пеплоскостности 0,3—0,6 мкм и шероховатости поверхности Ra = 0,02 ч — 0,08 мкм.

Кинематическая схема двухдискового станка ЗБ814 с эксцен­триковой наладкой для двусторонней притирки параллельных поверхностей приведена на рис. 15. Обрабатываемые детали 4 укладывают в гнезда кассеты 2 между неподвижными притира-

Рис. 15. Кинематическая
схема двух дискового
станка ЗБ814 с эксцет-
риковой наладкой:

/ — нижпнй притир; 2 — кассеты; 3 — верхний при­тир; 4 — обрабатываемая деталь; 5 — индикатор; 6 — механизм подъема верхнего притира; 7 — траверса;

8 — наружное колесо; 9 — палец; 10 — вспомогатель­ный стол; IJ *— централь­ное колесо; 12 — эксцент­рик; 13 — редуктор; 14 •— станина.

ми 1 и 3. Главное движение для относительного перемещения деталей но притирам осуществляется от эксцентрика 12, с по­мощью которого кассетам придается вращательное и плоскопа — раллсльное движение- Прижим, подъем и опускание верхнего притира осуществляются механизмом 6 подъема ттритира, на котором для нагружения имеется пружинный динамометр с ин­дикатором 5 для отсчета силы прижима деталей к притиру. Двух­дисковые станки оборудованы устройством для непрерывной по­дачи абразивной суспензии с вибрационным устройством для взбалтывания.

При притирке по методу круговых проходов притиру и дета­ли сообщают относительные эпициклические вращательные дви-

Параметр					Модель	станка
3803	38о:п	3806	3806Т	3806Л	3807	3807Т	3808	3808Т	3805
Диаметр притира, мм: наружный. . . .	280	450	710	710	710	1120	1120	1600	1600	2240
внутренний . . . .	50	100	150	150	150	380	380	500	500	720
Число правильных ко­лец…………………………………….	3	3	3	3	3	4	4	4	4	4
Диаметр правильных колец, мм: наружный. . . .	130	200	310	320	320	440	440	620	620	920
внутренний . . . .	100	150	250	250	250	360	360	500	500	800
Наибольшие размеры обрабатываемых дета­лей, мм: Круглых (диаметр)	100	160	250	250	250	360	360	500	500	800
квадратных (сторона)	70	ПО	175	175	175	255	255	350	350	550
Прижим детали к при­тиру……………………………..	Грузом	Г рузом	Механи-	Грузом	Механи-	Гидрав-	Грузом	Гидрав-	Г рузом	Г рузом
Радиальное смещение правильных колец, мм			ческий или элек­тромаг­нитом ±15	±15	ческий или элек­тромаг­нитом ±15	л и ческий или элек­тромагни­том ±45	±45	л и чески и или элек­тромагни­том ±40	± 40	±60
Подача суспензии. . . Частота вращения при­тира, об/мин…………………………..	100	108, 54,27	Дозирс 72,35,21	) ванная 72,35	72,35	40	Доз 40	кровапная 29	и непрсры 29	иная 22
Габаритные размеры станка, мм: длина. . .	700	860	1470	1300	1900	2490	2490	2630	2725	3500
ширина……………………	450	550	1300	1200	1200	1650	1650	2175	1920	2500
высота…………………….	650	890	2000	2000	2000	2390	2200	2410	2200	1500
Масса станка, кг. . .	120	500	1500	1500	1700	7300	6500	11 000	10 000	14 000

жсния так, чтобы траектории относительного движения точек детали (притира) по поверхности притира (детали) являлись сложными кривыми и длины контакта их с притиром (детали) были бы равными или близкими. Осуществить этот метод конст­руктивно проще и поэтому он находит наибольшее использова­ние. Притирка осуществляется на однодисковых притирочных станках с фрикционной связью между деталями и притиром и двухдисковых притирочных станках с жесткой кинематической связью между деталями и притиром. Из однодисковых станков наиболее широко применяют серийно выпускаемые станки, тех­ническая характеристика которых приведена в табл. 9.

Для правильного расположения обрабатываемых деталей на притире на однодисковых станках устанавливают специальные сепараторы, размещаемые внутри правильных колец. Сепарато­ры позволяют удерживать каждую деталь раздельно и не пре­пятствуют ее повороту в процессе притирки.

В однодисковых притирочных станках, как правило, притиру сообщается вращательное движение. Свободно лежащие на при­тире правильные кольца и размещенные в них детали вращают­ся вокруг своей оси вследствие разности моментов трения у цент­ра и периферии притира. Одним из основных преимуществ этих станков является наличие правильных колец для сохранения пеплоскостпости притира в определенный период.

В зависимости от назначения эти станки выполнены без при­жимных устройств и с механическими или мехаиогидравличес — кими прижимными устройствами для создания необходимой на­грузки па обрабатываемые, детали. На станках без прижимных сстроъств нагрузка создается с помощью грузов.

По специальному заказу для притирки стальных деталей станки могут быть оснащены регулируемыми электромагнитны­ми прижимами, позволяющими вести одновременную обработку деталей, имеющих отклонения но высоте в пределах допуска для ютовых деталей.

Станки для притирки деталей небольшой высоты оснащают подъемным устройством. Вес станки имеют специальное устрой­ство для дозированной подачи суспензии. Большинство станков оснащено вспомогательными столами для загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей и гидравлическим устройством для вы­года правильных колец с обрабатываемыми деталями на вспо­могательный стол. Для периодической правки притиров с по­мощью правильных колец станки имеют устройство для радиаль­ного перемещения этих колец.

Представителем гаммы однодисковых притирочных станков шляется однодисковый притирочный (вертикально-доводочный) «танок 3806 (рис. 16). Все серийные станки могут работать как по автоматическому циклу, так и с ручным управлением. Время обработки устанавливают по реле времени.

Дли устойчивой работы станков большое, значение имеет правильный выбор силы прижима обрабатываемой детали. При притирке сила прижима деталей к поверхности притира не долж­на более чем вдвое превышать силу прижима правильного коль­ца к притирочному диску. Например, на станке 3806 нагрузка на притирочный диск равна 0,1 кгс/см2. При нагрузке меньше 0,1 кгс/см2 возникает необходимость дополнительного нагруже­ния [20].

Рис. 16. Кинематическая схема одноднекового притироч­ного (доводочного) станка 3806: і — консоль; 2 — индикатор; 3 — механизм подъема шпинде­ля; •; — шпиндель; 5 — прижимной диск; 6 — обрабатываемая деталь; 7 — сепаратор; S — правильное кольцо; 9 — механизм регулирования расположения правильных колец; 10 — вспомо­гательный стол; // — притир; 12 — редуктор; 13 — станина

Дополнительная сила прижима Рдоп зависит от массы G ЛЄ тали и коэффициента заполнения правильного кольца (рис. 17)

S2

где Si — сумма площадей обрабатываемых деталей, помещен ных в правильное кольцо; см2; So = 490 сыг — площадь пра бильного кольца по внутреннему диаметру.

Если нагрузка на притир превышает 0,1 кгс/см2, возникав необходимость периодически править поверхность притира ні холостом ходу, т. е. без загрузки детален. Периодичность и вре

мя правки в каждом случае устанавливаются опытным путем. Показатели качества притирки на некоторых однодисковых при­тирочных станках приведены в табл. 10.

Притирку по методу круговых про­ходов на двухдисковых притирочных станках производят при их планетар­ной наладке. Станки с этой наладкой можно применять как для односторон­ней, так и для двусторонней (взаимно параллельной) притирке поверхностей.

Схема двухдискового притирочного (доводочного) станка ЗБ814 с одним из возможных вариантов планетарной наладки для притирки взаимно парал­лельных поверхностей приведена на рис. 18. Обрабатываемые детали 4 ук­ладывают в гнезда кассет 2 (сателли­тов), находящихся на поверхности нижнего притира /. Кассеты кинема­тически связаны (зубчатым или це­вочным и фрикционным приводом) с наружным (зубчатым ободом) 5 и центральными 6 колесами, установ­ленными соосно с центральным валом

7. При двухсторонней притирке деталей как верхний притир 3, так и нижний притир / находятся в неподвижном состоянии. Притирка осуществляется при эпициклическом вращении кассет относительно своей оси и оси притиров. При односторонней при-

Рис. 18. Кинематическая схема двухдискового станка ЗБ814 с планетарной наладкой

1 2

vai. lii Vd vot

Рис. 19. Действительный радиус-век — Рис. 20. Суммарная скорость движо — тор точки М детали: ния точки М детали по притиру: П — центр детали; 0 — центр при гири; °Д-‘скорость детали; %*’" скорость ус — / — притир; 2 — обрабатываемая деталь ловкого водила; ос — суммарная скорость детали по притиру

тирке на двухдисковом притирочном станке верхний притир от­водится в сторону и в отличие от двусторонней притирки приво­дится во вращение нижний притир.

Притирка на станке с неподвижными притирами из-за мини­мального выделения тепла устраняет деформацию обрабатывае­мых деталей и обеспечивает более высокую точность обработки. При работе на станке с планетарной наладкой из-за отсутствия радиальных перемещений деталей можно ожидать, что точность обработки при планетарной наладке (при прочих равных усло­виях) будет ниже, чем при эксцентриковой наладке. Однако пу­тем использования рациональных кинематических параметров станка и диаметра притира можно уменьшить неравномерный износ притира и повысить качество обработки.

Предположим, что притир и детали эпициклически вращаются относительно собственных осей соответственно с угловой скоро­стью (оп = — сов и сод (рис. 19). В этом случае среднее значение радиусов-векторов р будет являться мерой действительной дли­ны охвата.

Относительное перемещение детали но притиру можно пред­ставить в виде траектории, описанной^адиусом-вектором рг-. Ра­диус-вектор наружной точки М рм = Ra + гм, где Ra — радиус-

вектор центральной точки детали; гм — радиус-вектор точки М детали относительно центра детали._____________________________________

Из АОВ[М1 имеем рм = |/+ ‘м "*■ 2/?/mcos(180°—<рг); где рм, Rd, гм — модули соответствующих векторов рм, RH> ГМ; (рг — угол поворота радиус-вектора гм точки М детали относи­тельно радиус-вектора RB условного водила (при абсолютном движении), определяемый зависимостью (рг = сод/; t — текущее время.

Угол поворота радиус-вектора рм точки М детали относи­тельно притира фр = срп + ф’> где ерд и <р’— углы поворота ус­ловного водила и точки М детали вокруг неподвижной точки О — центра притира; фв=(ов/.

Из АО£|УИ|

Рм

sirups sin(180° — фЛ)

При совместном решении этих уравнений находим

Элементарный путь движения точки і детали по притиру оп­ределяется из зависимости

рГ{ <2фр = у R + r] — f-2/?Br, cos(180°—cpr) dyr.

При полном обороте детали

*Рг, = jV + + 2/?вл, со5(180°—ф,) dtp,.

При этом радиус детали может изменяться в пределах О ^ Гі ^ RB. Для этих граничных значений:

при Гі — О

л——————————— я

яргго= fl/ R dyr = Ryr j = r. Ra или prro=Ra о о

при г{ = RB

^Рг<-Лв= V О —coscp,) dq>r = 4/?n b

ИЛИ pr.-/?D= 1,272RB.

Таким образом, средний радиус-вектор и соответственно дли­на пути движения центральной точки детали в 1,272 раза мень­ше, чем длина пути движения наружных ее точек. Поэтому при притирке по методу круговых проходов съем металла (при не­прерывном контакте поверхностей детали и притира) на пери­ферии детали производится в большей степени, чем в централь­ной части, и вследствие этого обрабатываемая поверхность ока­зывается выпуклой. Чем меньше отношение Гд/Яп, тем больше вероятность равномерности съема металла с обрабатываемой поверхности. Это означает, что для повышения геометрической точности притираемых поверхностей радиус (длина) условного водила RB должен быть больше чем радиус детали гд.

Точность геометрической формы обработанной детали зави­сит от равномерности износа рабочей поверхности притира. Рав­номерный износ притира можно ожидать только в тех случаях, когда число действующих режущих зерен для всех элементар­ных кольцевых зон притира будет одинаковым. Эго означает, что механическая работа, затрачиваемая на изнашивание, долж­на быть одинаковой для различных участков рабочей поверхно-. сти притира. Для этого сумма значений ширины деталей для всех зон притира за определенное время обработки должна быть постоянной; относительная скорость перемещения притира и де-і тали должна быть постоянной и пропорциональной радиусу прк-; тира. Первое требование удовлетворяется с помощью перебега деталей относительно края притира или применения дополнитель­ного устройства, например, правильных колец. Второе требова-
ниє при притирке с эпициклическим вращением удовлетворяется не во всех случаях. В частности, при одинаковом направлении вращения детали и притира эффективная скорость притирки бу­дет к наружной части детали меньше, а к середине больше, чем скорость вращения притира (рис. 20). В этом случае, поскольку скорость притирки не является пропорциональной радиусу при­тира, рабочая поверхность притира изнашивается неравномер­но. Для минимального износа отношение действительной часто­ты вращения притира к собственной частоте вращения должно быть минимальным.

При вибрационной притирке детали получают рабочее дви­жение относительно поверхности притира в результате одного или двух ортогональных горизонтальных крутильных и верти­кального линейного колебаний. Обрабатываемую деталь 1 по­мещают на притир 2 (рис. 21), жестко соединенный с валом, ус­тановленным в подшипниках скольжения на основании 4. Такая конструкция ограничивает притир только двумя степенями сво­боды. Со стержнями 3, наклоненными к вертикали под углом а, кинематически связан вибропривод, вызывающий колебания при­тира. В качестве вибропривода могут быть применены механи­ческий, пневматический, гидравлический или электромагнитный приводы. Под действием вибропривода и сил упругости стерж­ней наряду с крутильными колебаниями вокруг своей оси притир колеблется вдоль этой оси. В результате колебаний притира мас­са детали т и ускорение а неравномерного движения притира создают силу инерции Рк — —та, которая направлена перпенди­кулярно к оси стержня. Когда проекция силы инерции Р„ на плоскость ху станет равной силе Рху, тогда деталь потеряет связь с притиром и начнет скользить по нему. А когда проекция Рг си­лы инерции Р„ на ось z станет равной силе тяжести G, тогда де­таль оторвется от притира.

При притирке в режиме подбрасывания качество и произво­дительность обработки резко уменьшаются [6]. Поэтому при виб­рационной притирке должно быть обеспечено безотрывочное движение детали по притиру, что связано с выполнением ус­ловия

где а—угол наклона упругих стержней в вертикальной плоско­сти, град.; Л — амплитуда горизонтальных колебаний притира, измеренная на его периферии, мм; R — радиус притира, мм; со — частота вынужденных колебаний притира, Гц; rl<v — радиус крепления пружинных стержней, мм.

При оптимальных технологических условиях этот метод при­тирки обеспечивает получение параметров шероховатости Ра = = 0,02-^0,04 см км и Rz—0,025—0,1 мкм ( V 12— У 14) при об­

работке плоских стальных деталей, а при обработке деталей из алюминиевых сплавов Ra = 0,02 ~ 0,16 мкм (V 10— V12).

Для вибрационной притирки плоских поверхностей применя­ют гамму вибрационных станков с круговым рабочим движением (ИДП-6, ВДГІ-4М и т. д.) и с рабочим движением в взаимно пер­пендикулярных плоскостях (ПДС-3, ПДС-5). Типичным пред­ставителем гаммы вибрационных станков с круговым рабочим

Рис. 21. Схема действия сил па вибропритире:

1 — обрабатываемая деталь; 2 — притир; 3 — пружинный стержень; 4 — основание

Рис. 22. Вибрационный притирочный
станок ВДП-4М:

У — вибрационный привод; 2 — прнтнр; 3 — устройство дли нивелирования и демпфирования; 4 — станина; 5 — кожух; И — устройство для подачи абразивной суспензии; 7 — пульт управления движением является станок ВДП-4М (рис. 22). Вибропритир станка обеспечивает все рабочие перемещения деталей. Под дей­ствием трех электромагнитов и сил упругости наклонных стерж­ней притир совершает горизонтальные и вертикальные линейные колебания относительно центральной оси. Притир имеет форму диска и в зависимости от условий притирки может быть металли­ческим, пластмассовым, стеклянным, абразивным и т. д. Кожух притира ограничивает радиальное перемещение деталей. Нали­чие на нем уплотнения и дренажных штуцеров позволяет произ­водить притирку с подачей абразивной суспензии или охлаждаю­

щей жидкости. Режим работы привода станка может быть изме­нен бесступенчато регулированием поступающего на обмотки магнитов электрического тока, катушки которых соединены па­раллельно и питаются переменным током промышленной часто­ты. Амплитуда колебаний притира регулируется изменением за­зора между статорами и якорями электромагнитов и рабочей длины упругих стержней. Скорость поступательного перемеще­ния обрабатываемых деталей но притиру достигается изменени­ем наклона стержней. Для устойчивого поступательного переме­щения деталей по притиру угол наклона пружинных стержней должен быть не менее 2—3°. При частоте колебаний 50 Гц наи­большая допустимая в режиме скольжения амплитуда горизон­тальных колебаний равна 2—3 мм.

Скорости перемещения деталей по притиру и давление па обрабатываемой поверхности определяют качество и производи­тельность обработки. При вибрационной притирке необходимое давление на обрабатываемой поверхности обеспечивается собст­венной массой притираемых деталей или нагружением их допол­нительной массой.

Средняя скорость притирки

где Rc — радиус траектории центра симметрии детали, мм; f — коэффициент трения притирки; А — амплитуда горизонтальных колебаний притира, измеренная на его периферии, мм; Аи — ам­плитуда вертикальных колебаний притира.

Рабочую поверхность притира можно править кольцевыми притирами, установленными вместо обрабатываемых деталей, что обеспечивает 100%-иую плоскостность рабочего притира при проверке по краске. Время цикла работы станка устанавливает­ся настройкой реле времени.

Недостатком вибрационных станков с горизонтальным кру­тильным и вертикальным линейными колебаниями и других при­тирочных станков с вращающимся притиром является неравно­мерный износ рабочей поверхности притира и отсутствие воз­можности управления статистическими характеристиками микро­рельефа притираемой поверхности. Наиболее совершенным при­тирочным станком следует считать прецизионные доводочные станки Г1ДС-3 и ПДС-5. На этих станках рабочие движения при­тира образуются в результате сложения двух взаимно перпен­дикулярных колебаний различных частот и амплитуд [17]. При пом траектория любой точки притира представляет собой сетку <растр). При таком движении обеспечивается неповторяемость іраекторий, равномерное распределение сетки траектории по об­рабатываемой площади и равенство мгновенных скоростей всех точек притира. С изменением соотношений частоты и амплитуды складываемых колебаний на этих станках можно воспроизво­дить нс только растровые, но и другие виды траекторий (эллипс, окружность, циклоида). При притирке деталей на алмазных пли­тах на станке ПДС-5 шероховатость поверхности Ra = 0,02 — г-0,08 мкм и Rz=0,05~0, мкм ( ДА — и 13) и неплоскост — ность менее 0,5 мкм.

Кинематическая схема станка ПДС-3 с растровым рабочим движением [17] приведена на рис. 23. Движение от электродви­гателя 1 передается на шкив 15 и через вариатор 16 валам 18. Приводные шатуны 17 при этом совершаю? колебания с различ­ными частотами. Взаимное рассогласование частот регулируется с помощью клиноременного вариатора. Шкив 2 одного из эксцен­триковых валов сделан раздвижным; на другом валу шкив нере­гулируемый. При вращении червяка 20 нажимной ролик 19 из­меняет стрелу прогиба ремня, что приводит к перемещению щеки шкива 2 и изменению его диаметра. Притир 11, закрепленный на планшайбе 12, может перемещаться в горизонтальной плоскости на шариковых опорах 13. Предварительный натяг шариков со­здается пружиной 14. Колебательные движении притирочной плите сообщаются шатунами 17, а от поворота она удерживает­ся механизмом 21 двойного шарнирного параллелограмма. Ход шатунов определяется геометрической суммой эксцентриситетов шейки вала 18 и втулки 5 приводного вала. Динамические силы, возникающие при колебаниях плиты, частично уравновешены противовесами, каждый из которых состоит из двух секторов. Центр тяжести нижнего сектора 3 смещен в сторону, противопо­ложную эксцентриситету шейки вала. Так же расположен верх­ний сектор 4 относительно втулки 5, с которой он связан плаваю­щей муфтой.

Для необходимого контактного давления обрабатываемых де­талей на притирочную плиту применяют нагружающее устрой­ство, установленное на поворотном кронштейне и настраиваемое по высоте реечной передачей 6. Давление притирки создается ре­гулируемой пружиной 8 и передается валом 9 через наконеч­ник 10 на обрабатываемые детали. В результате смещения нако­нечника относительно оси вала 9 возникает момент трения, пово­рачивающий Бал. С помощью муфты свободного хода вал вра­щается в одну сторону. Скорость вращения регулируется изме­нением смещения наконечника. При горизонтальном положении рычага 7 нагружающее устройство поднимается. Таким образом, нагружающее устройство, не требуя специального привода, со­общает вращение деталям при любой форме траектории поступа­тельного движения притира.

При ручной притирке деталь в процессе обработки удержи­вается рукой или с помощью специальных приспособлений. При­тирочную пасту наносят тонким слоем. Ручную притирку произ­водят на прямоугольных чугунных или стеклянных плоских при-

тирах с габаритными размерами 300 X 300 мм. Более крупные притиры вручную править и шаржировать трудно. Качество об­работанной поверхности при ручной притирке зависит от степени

нагрева детали от рук лекальщика, скорости и приемов притир­ки, от умения правильно держать деталь в процессе обработки и т. д. При ручной притирке достигаемая точность и качество

обработки ограничиваются субъективными факторами. Опыт­ный лекальщик может обеспечить шероховатость поверхности Rz = 0,025 — j — 0,05 мкм (V*4) и точность размеров выше 1-го класса.

При притирке вручную обрабатываемая деталь совершает петлеобразные движения, причем кран детали должен заходить за край притира. При этом необходимо деталь периодически (примерно через пять движений) поворачивать на 180° и сле­дить, чтобы деталь и притир не перегревались. При перегреве детали и притира на их поверхностях соответственно образуются выпуклость и вогнутость. Опытные лекальщики, используя на­грев детали или охлаждение притира, получают минимальную неплоскостность даже на неровном притире.

При притирке поверхностей деталей не исключены завалы или перекосы одной поверхности относительно другой. Избежать этого можно правильным распределением сил, прилагаемых при притирке детали. Если притирать деталь кубической формы на плоском притире и приложить силу в центре детали (рис. 24, с/).

Рис. 24. Притирка поверхности дета­ли кубической формы: з — неправильно; 0 — правильно

то сопротивление трению вызовет поворот детали но направле­нию движения. Вследствие этого, передняя кромка истирается больше. Значит, силы, прилагаемые при притирке, нужно рас­пределить так, как это показано на рис. 24, б.

Небольшую обрабатываемую деталь удерживают специаль­ными приспособлениями или указательными и большими пальца­ми обеих рук. Нели притираемая поверхность значительных размеров, лекальщик удерживает деталь всеми пальцами и перемещает ее по притиру обеими руками. Прижимать деталь следует одинаково но всей обрабатываемой поверхности. Ручная притирка вызывает быструю утомляемость рабочего и приводит к значительному снижению производительности труда, в особен­ности при обработке деталей больших размеров.

Для совершенствования процесса ручной притирки применя­ют специальные приспособления [8, 14, 25]. Схема ручной при­тирки поверхности одиночного шаблона на плоском притире приведена на рис. 25. Во избежание завалов притираемой по-

всрхност» шаблон 2 прикладывают к призме 1. Притирку шаб­лонов по вогнутым участкам производят с помощью призмы (рис. 26). Для притирки шаблонов по сопряженным участкам используют валик диаметром, равным диаметру доводимого участка.

Рассмотрим процесс притирки профиля шаблона, образован­ного участками, сопряженными по двум дугам, и наклонной по-

Рис. 2G. Схема притирки профилей с Рис. 27. Притирка радиусных табло — криволинейными участками: нов в пакете: / — радиусный притир; 2 — плоский а — по луге; б — двух поверхностей притир; .7 — линейка одновременно

верхиостыо. При этом используют специальную призму, прити­ры и измерительные шайбы. Притирку начинают с участка дуги меньшего радиуса. Для этого шаблон прижимают к поверхности призмы рукой, а иритир — к установленному упору (положе­ние /). После контроля расположения центра дуги от боковой поверхности шаблона притирают в той же последовательности участок дуги второго радиуса (положение //). Наклонную по­верхность притирают до сопряжения с дугой большего радиуса с помощью специальной линейки, установленной под соответст­вующим углом к направляющей поверхности призмы (положе­ние ///). Схемы притирки радиусных шаблонов в пакете приве­дены на рис. 27.

Притиры и установочные приспособления. Инструменты для притирки плоских поверхностей (рис. 28) изготовляют: прямо­угольной формы — плиты-притиры (риг. 28, я) и круглой фор­мы— диски-притиры (рис. 28, б). Плиты-притиры применяют при ручной и машинной обработке по методу прямолинейных проходов. Для машинной обработки другими методами притиры имеют круглую форму.

По геометрической форме рабочих поверхностей притиры де­лятся на гладкие и с канавками (рис. 29). Отсутствие канавок па рабочей поверхности притира затрудняет подвод абразивных зерен в зону обработки, особенно в центральные участки детали. Поверхность деталей, обработанных на таких притирах, получа­ется выпуклой. Канавки на рабочей поверхности создают направ-

ленное перемещение абразивных зерен, а также способствуют подаче абразивной суспензии ко всем участкам обрабатываемой поверхности детали.

С созданием направленного перемещения абразивной суспен­зии можно управлять износом рабочей поверхности притира [18].

?ис. 28. Конструктивные
формы притиров для при-
тирки плоских поверхно-
стей:

а — плита-притир; 0 —
диск-притир

Для обеспечения равномерного износа в зону наименьшего изно­са притира необходимо подавать большее количество абразивной суспензии. Для управления процессом износа наиболее удобно использовать притиры с канавкой в виде архимедовой спирали, разворачивающейся в направлении или навстречу вращения

притира, или с кольцевыми канавками, расположенными относи-! тельно оси вращения притира с эксцентриситетом.

Направленное движение абразивной суспензии в канавках; притира в сторону наименьшего износа (к центру или перифе-! рии) может быть создано в том случае, если угол атаки (угол! между вектором скорости перемещения точки притира ОТНОСИ-; тельно обрабатываемой детали и касательной к средней линии канавки) является острым углом, при котором создаются услол вня «проталкивания» частиц суспензии по канавке. Угол атакй| определяется аналитическим путем.

При использовании притира с канавкой в виде архимедовой спирали, разворачивающейся в направлении вращения притира, быстрее изнашивается его центральная часть вследствие измене­ния движения абразива — от периферии притира. На притире с канавкой в виде архимедовой спирали, разворачивающейся на­встречу его вращению, быстрее изнашивается периферия. Ка­навки, расположенные но окружности с эксцентриситетом, созда­ют циркулирующее перемещение зерен абразива от центра при­тира к его периферии и наоборот.

На точность формы обработанной поверхности и производи­тельность процесса притирки влияет также и форма канавок для подвода абразива [18]. Притиры с канавками в виде сетки и спи­ральных канавок по сравнению с гладкими притирами повышают производительность процесса на 25—80%. Наличие канавок так­же влияет на форму изношенной поверхности притиров вследст­вие изменения эффективной рабочей площади различных участ­ков притира. Канавки прорезают в тех зонах притира, которые изнашиваются в меньшей степени, что обеспечивает равномер­ный износ притира. Однако при работе па притире с канавками шероховатость обработанной поверхности значительно выше, чем при работе с гладким притиром.

При глубоких канавках наблюдается высокий расход абра­зива. Для повышения производительности процесса притирки канавки заполняют «мягким» легко изнашивающимся материа­лом — жидким стеклом или канифолыю-нарафиновой смесью.

Гладкие притиры применяют при окончательной притирке по­верхностей прецизионных деталей и измерительных инструмен­тов (плиток, измерительных губок микрометров, штангенинстру* ментов и др.). При безабразивной притирке применяют стек­лянные притиры, поверхности которых покрывают мелкими рис­ками. Эти риски наносят правкой крупнозернистыми микропо­рошками М40—М28; поверхность притира при этом приобретает матовый оттенок. Геометрическая точность рабочей поверхности притира влияет на точность обработанной поверхности; напри­мер, для обработки поверхностей деталей с нзплоскостностью до 0,6 мкм притир должен иметь неплоскостиосгь не более 1,5— 2 мкм.

При обработке деталей на плоскодоводочных станках в ка­честве приспособлений для удержания деталей применяют: сепа­раторы — на станках с эксцентриковой наладкой или обычного типа; кассеты-—на станках с планетарной наладкой; обоймы (кольца) —на станках с правильными кольцами. Сепаратор для притирки деталей различной конфигурации изображен на рис. 30. Высоту диска сепаратора принимают несколько меньше высоты обрабатываемой детали. Количество пазов определяют из усло­вия равномерного распределения деталей по рабочей поверхно­сти притира с тем, чтобы обеспечить равномерный износ его поверхности.

Г)—692 65

Притирочные станки оснащают дополнительным набором спе­циальных приспособлений — компенсаторами и противовесами, предназначенными для обработки поверхностей деталей корпу­сов, кронштейнов, детален с буртами и с радиусными закругле­ниями сложной формы и др. Компенсаторы (рис. 31) обеспечива­ют горизонтальное положение обрабатываемой детали, удержи­вают деталь в процессе обработки и компенсируют разницу в

размерах по высоте [8]. Размеры компенсатора определяются га-; баритными размерами обрабатываемых деталей, плоские по-‘ верхиостн которых возвышаются над верхним краем плиты 2 на 1— 3 мм. Гнезда в плите выполняются по форме фасонной части) детали с зазором 0,75—1,00 мм.

В каждом гнезде имеются подвижные (пружинные) опоры 3, обеспечивающие горизонтальное положение обрабатываемой де­тали. Сепаратор ставит на станок и регулируют зазор между ним і и нижним притиром. Зазор должен быть равен половине высоты компенсатора. Затем устанавливают комплект компенсаторов, В компенсаторы закладывают детали, опускают верхний притир до соприкосновения с деталями и нагружают до необходимой величины. Верхний притир контактирует сначала с деталями большего размера и опускается на подвижных опорах до тех пор; пока все детали не войдут с ним в контакт. Равномерное приле ггние всех обрабатываемых детален к верхнему притиру обеспе­чивает одновременную их обработку. На некоторых станках на-, гружающее устройство для дополнительного прижима обраба-;

гывяемой детали к притиру отсутствует. В этом случае использу — ют сменные грузы.

Торцы деталей большой длины притирают на многоместных приспособлениях (рис. 32). Детали при этом вставляют в отвер­стия многоместного диска-сепаратора (рис. 32, а) или крепят

а — диск-сепаратор для притирки торцов деталей — оплнвной аппара-
туры; б — диск-сепаратор для притирки торцов вставок микрометров

в опорах призматической формы (рис. 32, б). Для снижения тру­доемкости и повышения качества притираемых поверхностей при ручном притирании также применяют различные приспособле­ния [8, 10, 14].