Шлифование поверхностей

Шлифование – процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивного материала,
основной метод чистовой обработки наружных цилиндрических поверхностей. Получение точных отливок, штамповок позволяет обходиться без обработки поверхностей лезвийным инструментом, получая требуемую точность и шероховатость только шлифованием.

От того каким способом и какова будет форма обрабатываемой поверхности, шлифование разделяется на виды:

· круглое наружное;

· круглое внутреннее;

· безцентровое;

· плоское;

· профильное;

· резьбошлифование;

· зубошлифование;

· шлицешлифование;

· глубинное шлифование;

· совмещенное шлифование.

При круглом шлифовании осуществляется взаимное перемещение шлифовального круга и детали вдоль ее оси называемой продольной подачей, а так же задаётся перемещение поперечной оси для придания цилиндрическому или коническому изделию заданных величин диаметров. Этим способом обработки пользуются при обработке валов, втулок, шпинделей, колен валов и прочих продуктов машиностроения.

Круглое внутреннее шлифование предназначено для работы с цилиндрическими или коническими поверхностями, расположенными под наружными поверхностями геометрических элементов деталей. При шлифовке на внутришлифовальных станках процесс обработки предусматривает обработку с продольной подачей, врезное шлифование с поперечной подачей, обработку с планетарным вектором движения, а так же осциллирующим движением круга. Примером использования внутреннего шлифования могут быть части внутренних поверхностей таких деталей как: цанговая оправка, цанга, шпиндель и др.

При бесцентровом шлифовании деталь не закрепляют в центрах или в патроне, а базируют по обрабатываемой или ранее обработанной поверхности. Деталь начинает вращаться от ведущего круга, скорость которого раз в 60 – 100 менее по сравнению со скоростью основного шлифовального круга.

Плоское шлифование осуществляется на рабочей поверхности основного стола или на электромагнитной плите в зависимости от обрабатываемого материала. Это могут быть: плитки параллельные, используемые при фрезеровании, плитки Иогансона предназначенные для контроля размеров и пр.

Шлифование поверхностей деталей, образующая которых является кривой или ломаной линией, называют профильным шлифованием. К примеру, кулачки распределительного вала имеют форму отличную от круга и поверхность их прошлифована на специальных станках.

Резьбошлифование – это обработка элементов резьбы с помощью специального абразивного инструмента. Такой вид обработки применяется с целью получения качественной поверхности специальных винтов. В частности такой метод используется при изготовлении винтов ШВП, для станков с ЧПУ.

Зубошлифование – вид обработки, применяемый в машиностроении, позволяющий шлифовать зубчатые колеса из закаленных сталей с твердостью рабочих поверхностей HRC 48 – 60, которые выполняют с высокой точностью в зависимости от условий работы. Шлифование зубьев осуществляется на специальном оборудовании, как правило, с программным управлением.

Шлицешлифование – разновидность шлифования, производимого на специальных станках. Применяется такой способ для обработки валов со шлицевыми соединениями.

Глубинное шлифование является разновидностью обдирочного шлифования. Однако, в ряде случаев, глубинное шлифование по достигаемому качеству обрабатываемой поверхности может являться чистовым. Обработку проводят с большими глубинами (св. 5 мм), с малыми продольными подачами. Глубинное шлифование применяют для профильного шлифования, в том числе широкими кругами, для шлифования стружечных канавок на сверлах, гребенок, пазов; при шлифовании резьб, зубьев и червяков и деталей топливной аппаратуры и при алмазной обработке твердосплавных режущих инструментов.

Совмещенное шлифование – это обработка одновременно нескольких сегментов деталей на шлифовальном станке с одной технологической установки. В том случае, когда шейки детали расположены близко друг к другу, применяют широкие круги для одновременного охвата этих элементов выделываемой детали, а для обработки изделий, у которых эти места расположены на значительном расстоянии друг от друга, используются шлифование несколькими кругами, одновременно расположенными на одном валу. Последний метод позволяет существенно повысить производительность и точность относительно взаиморасположения шлифуемых поверхностей.

При обработке наружных цилиндрических поверхностей различают: обдирочное, предварительное, чистовое и тонкое шлифование.

Обдирочное, как правило, применяется в замен лезвийной обработки. При обдирочном шлифовании (без предварительной токарной операции) снимается увеличенный припуск от 1 мм и более на диаметр.

Предварительное шлифование выполняют после токарной обработки, часто до термической обработки в качестве промежуточной операции для подготовки поверхности к окончательной обработке. На операциях предварительного шлифования достигается точность 6—9-го квалитета и шероховатость поверхности Ra = 1,2— 2,5 мкм.

Окончательным шлифованием достигается точность 5 —6-го квалитета и шероховатость поверхности Ra = 0,2— 1,2 мкм.

Тонкое шлифование позволяет получить 5-6 квалитет и применяют главным образом для достижения шероховатости поверхности Ra = 0,025 — 0,1 мкм. Для него требуется очень хорошая предварительная подготовка, так как снимаемый припуск при тонком шлифовании не превышает 0,05—0,1 мм на диаметр. Тонкое шлифование можно осуществлять на прецизионных станках специальными кругами (мягкими, мелкозернистыми). Экономически целесообразно лишь в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Точное шлифование является наиболее распространённым методом обработки, которое обхватывает (7-8 квалитет 1,6-0,4 Ra).

Круглое шлифование цилиндрических поверхностей может быть выполнено по одной из четырех схем (рис.5.7).
При шлифовании с продольной подачей (рис. 5.7, а) заготовка вращается равномерно (Sкр) и совершает возвратно-поступательное движение (Sпр). В конце хода заготовки шлифовальный круг перемещается на Sп и при следующем ходе срезается слой металла определенной глубины. Шлифуют до тех пор, пока не получат поверхность заготовки заданного размера. Скорость Vк вращательного движения круга обеспечивает скорость резания. Если необходимо шлифовать второй участок заготовки, станок останавливают, настраивают и регулируют упоры на столе для переключения Sпр уже в новых положениях. Также устанавливают величины Sп, Sпр и Sкр в зависимости от требуемой шероховатости поверхности.

Рис.5.7. Схемы обработки заготовок на круглошлифовальных станках

Врезное шлифование является производительным способом обработки (рис.5.7, б). Его применяют при обработке жестких заготовок в тех случаях, когда ширина шлифуемого участка меньше ширины шлифовального круга. Круг перемещается с постоянной подачей Sп до достижения необходимого размера поверхности. Этот же метод используют при шлифовании фасонных поверхностей и кольцевых канавок. Шлифовальный круг заправляют в соответствии с формой поверхности или канавки.

Глубинным шлифованием (рис.5.7,в) за один проход снимают слой материала на всю необходимую глубину. На шлифовальном круге формируют конический участок длиной 8–12 мм. В ходе шлифования конический участок удаляет основную часть срезаемого слоя, а цилиндрический участок зачищает обработанную поверхность. Поперечная подача отсутствует. Конструктивное оформление заготовки должно обеспечивать возможности шлифования данным способом.

Шлифование уступами (рис.5.7, г) – это сочетание методов, представленных на рис.5.7, а и б. Процесс шлифования состоит из двух этапов. На первом этапе шлифуют врезанием с подачей Sп, передвигая периодически стол на 0,8–0,9 ширины круга (показано штриховой линией). На втором этапе делают несколько ходов с продольной подачей Sпр для зачистки поверхности при выключенной подаче Sп.

Шлифование коническими участками круга применяют если необходимо обеспечить правильное взаимное расположение цилиндрических и плоских (торцовых) поверхностей. Для выполнения этого условия шлифовальный круг заправляют так, как показано на рис.5.7, д, и поворачивают на определенный угол. Шлифуют коническими участками круга. Цилиндрическую поверхность обрабатывают по схеме, аналогичной схеме, показанной на рис.5.7, а, с периодической подачей Sп на глубину резания. Обработка торцовой поверхности детали заканчивается чаще всего с подачей вручную при плавном подводе заготовки к кругу.

Технологическое назначение движений при внутреннем шлифовании такое же, как и движений на круглошлифовальных станках, что позволяет шлифовать отверстия на всю длину либо частично (рис.5.8). На внутришлифовальных станках также обрабатывают и внутренние торцовые поверхности. Внутренние фасонные поверхности шлифуют специально заправленным кругом методом врезании (например, фасонные кольцевые канавки различной формы).

Рис.5.8. Схемы обработки заготовок на внутришлифовальных станках:

а – закрепление заготовки в патроне; б – планетарное шлифование

---

Дата добавления: 2015-11-26