книги из ГПНТБ / Бесцентровые круглошлифовальные станки

Детали типа поршневых пальцев, осей и т. п. обрабатывают на скоростях осевой подачи от 1,5 до 4,5 м/мин, а при обработке небольших деталей, например, типа иголок скорость осевой по­ дачи достигает 45 м/мин.

На большинстве металлургических заводов — в калибровоч­ ных цехах и цехах, обрабатывающих «серебрянку», — номенкла­ тура сталей, подлежащих шлифованию в течение недели, а то и

чественной обработки широкого диапазона сталей от углероди­

шой номенклатурой сталей использовать круги из электрокорун­

Рекомендуемые режимы резания в зависимости от типоразмера деталей: форсированная подача 3—10 мм/мин, черновая подача 0,8—5 мм/мин, чистовая подача 0,3—1,5 мм/мин.

Большое значение для получения точных деталей имеет каче­ ство заготовки, поступающей на обработку. Погрешности ее геометрической формы должны составлять не -более 7з припуска на данную операцию. При шлифовании прутков следует учиты­ вать, что на станках невозможно обрабатывать прутки с боль­ шой искривленностью оси и, если необходимо получить ка­ чественные прутки, их следует тщательно править перед обра­ боткой.

При выборе чистовых режимов обработки следует стремить ся к тому, чтобы заготовка вращалась с большей скоростью, а скорость осевой подачи была занижена по сравнению с черно­

обработке конкретных изделий приведены в справочной литера­ туре.

2.3. ВЫБОР СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ И СПОСОБА ЕЕ ПОДАЧИ В ЗОНУ ШЛИФОВАНИЯ

При бесцентровом круглом шлифовании, как .правило, при­ меняют водные СОЖ [12, 26] — эмульсин, обладающие специфи­ ческими свойствами:

1) функциональными — охлаждающей, смазочной, смываю­ щей (препятствие засаливанию) и адсорбционной способно­ стями;

2) основными эксплуатационными—«е оказывать действие на твердость и прочность, а следовательно, на износ и стойкость абразивного инструмента; снижать шероховатость обработанных поверхностей; уменьшать температуру зоны резания, режущего инструмента и обрабатываемой детали; уменьшать силы и мощ­ ность резания;

3) сопутствующими эксплуатационными — антикоррозионны­ ми (не оказывать корродирующее действие на систему С П И Д ) ; бактериологической устойчивостью и сопротивлением старению; не образовывать отложений на трущихся частях механизмов станка при испарении; не действовать на обмотку проводов эле­ ктрооборудования и 'краску станков; не вспениваться, обладать эмульгирующей способностью; способствовать созданию пасси­ вирующей пленки на деталях, препятствующей коррозии при длительном хранении, легкостью разложения перед сбрасыва­ нием в сточные воды; пожарной безопасностью и соответствую­ щими санитарно-гигиеническими показателями.

Эти свойства смазочно-охлаждающих жидкостей в основном зависят от физико-химических параметров. В качестве смазоч­ но-охлаждающих жидкостей широко применяют водные раство­ ры и эмульсии различных составляющих, в которые для усиле­ ния защитных и антикоррозионных свойств включен нитрит натрия; для усиления активности смазывания — поверхностноактивные мыла, жирные и нафтеновые кислоты; для улучшения смачивания — активные смачиватели. Кроме того, они облада­ ют большими теплоемкостью и теплопроводностью, но меньшей температурой испарения.

Правильное применение СОЖ при шлифовании и квалифи­ цированный их выбор резко увеличивают эффективность процес­ са шлифования (повышают точность и улучшают качество). Намашиностроительных заводах используют в качестве СОЖ содо­ вый раствор'. В последние годы разработаны и испытаны многие новые типы СОЖ, учитывающие специфику процесса шлифова­ ния. Широкое применение получают в настоящее время СОЖ марки НГЛ205 и эмульсия № 113.

Охлаждающее действие СОЖ усиливается при снижении их вязкости, увеличении теплопроводности, объемной теплоемкости, скрытой теплоты парообразования, разности их температур с

деталью и кругом и возрастании скорости, с которой СОЖ под­ водят и отводят из зоны резания, от детали и инструмента.

По выдерживаемому давлению -при шлифовании СОЖ делят на смазочно-охлаждающие жидкости для низкого и высокого давлений. Последние содержат химически активные присадки в виде хлорных, серных, фосфорных или других соединений. При­

соединений. Они выдерживают только низкие давления при шли­ фовании.

К первому типу жидкостей относят минеральные масла с присадками названных компонентов, ко второму — эмульсии и другие водные растворы. Выбирают смазочно-охлаждающие жидкости исходя из материала детали, зерна и связки инстру­ ментов, вида шлифования из числа типовых СОЖ, широко при­ меняемых в промышленности.

Степень воздействия СОЖ на процесс шлифования зависит не только от свойств жидкости, но и от метода,, скорости и на­ правления подачи жидкости в зону резания: струйного (с при­ менением и без применения повышенного давления), через по­ ры абразивного инструмента, под большим давлением. Выбор метода, скорости и направления подачи СОЖ зависит от усло­ вий шлифования, т. е. от величины контакта инструмента с де­ талью, удельного давления, возникающего в процессе шлифова­ ния, требуемой степени воздействия жидкости на зону резания и требований к шероховатости обрабатываемых поверхностей де­ талей. Наиболее эффективными для процесса шлифования яв­ ляются подача СОЖ через поры абразивного инструмента и под большим давлением; наиболее простым и доступным — струй­ ная.

Обычно применяют струйный метод подачи СОЖ в зону ре-' зания под давлением 0,3—1,5 кпс/см2 с расходом жидкости до 300 л в минуту и больше из расчета 5—8 л в минуту на 10 мм высоты круга. Подачи СОЖ через поры и под большим давле­ нием применяют сравнительно редко, так как при этом требует­ ся установка дополнительных устройств в виде ресивера, распы­ лителя, тройных фильтрующих устройств. Применяют их при тяжелых условиях шлифования, а также при больших удельных давлениях и площадях контакта шлифовального круга с де­ талью.

Следует учитывать, что, чем выше скорость вытекания охлаж­ дающей жидкости, тем лучше ее охлаждающее действие. Одна­ ко в связи с разбрызгиванием и ухудшением условий труда количество подаваемой жидкости не должно превышать 8 л/мин

на каждые 10 мм высоты круга при правильно выбранном се­

ния тепловых деформаций изделий, сказывающихся на геомет­ рической точности, полезно применять дополнительные устрой­ ства для охлаждения снизу (рис. 56, в).

Охлаждающее действие СОЖ во многом зависит от темпе­ ратуры самой жидкости: чем она ниже, тем лучше охлаждение. Так как при прохождении С О Ж через зону обработки у детали отбирается часть тепла, то ее температура во время шлифова-

ния повышается. По мере изменения температуры СОЖ изме­

а также состав СОЖ должны выбираться таким образом, чтобы температура СОЖ колебалась в пределах нескольких градусов. Для обеспечения стабильности температуры СОЖ в течение смены целесообразно применение специальных устройств (зме­ евики с проточной водой, холодильные установки и т. п.). В этом отношении система централизованного охлаждения имеет преи­ мущества по сравнению с индивидуальной.

Существенное влияние на качество шлифования, главным об­ разом на шероховатость обработанной поверхности, оказывает чистота охлаждающей жидкости. Так, например, при содержа­ нии механических примесей около 0,1% по массе наблюдается ухудшение шероховатости на один класс по сравнению с СОЖ, содержащей 0,03% примесей. При большом содержании приме­ сей (свыше 0,1%) на обработанной поверхности появляются риски. Одновременно уменьшается и стойкость шлифовальных кругов примерно на 15—20%.

Существует несколько методов очистки СОЖ. Простейшим является метод естественного отстоя в резервуарах. Однако этот метод при реальных объемах баков не может дать высокого ка­ чества очистки, особенно на станках с широкими кругами, имею-

т и х повышенный расход СОЖНаибольшее распространение в настоящее время получил метод очистки с помощью магнитных сепараторов при обработке изделий из магнитных материалов. При очистке с помощью магнитных сепараторов количество ме­

бумажная или матерчатая лента, перемещающаяся по мере за­ грязнения. Наилучшие результаты достигаются при комбинации трех перечисленных методов очистки СОЖ.

При большом количестве станков в цехе наиболее рациональ­

портерами и резервуарами больших емкостей применяют сеточ­ ные или центробежные системы тонкой очистки от частиц разме­ рами до 0,0002 мм.

деталей обеспечивают увеличение стойкости абразивного инстру­ мента, повышение точности, чистоты и качества обработанных поверхностей, значительное снижение брака деталей по прижогам и микротрещинам, а также значительную экономию средств за счет снижения расхода абразивного инструмента и дорого­ стоящих СОЖ-

Г л а в а III. ПРОЦЕСС ПРАВКИ И ЕГО АВТОМАТИЗАЦИЯ НА БЕСЦЕНТРОВЫХ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Правку следует рассматривать как самостоятельный процесс

поверхности круга от прилипших частиц металла, остатков абра­ зива, удаление затупленных абразивных зерен);

гам) определенная форма, обеспечивающая высокое качество обрабатываемых деталей и получение максимальной производи­ тельности.

3.1. КОНСТРУКЦИИ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА Д Л Я ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА

Для осуществления качественной правки к алмазному ин­ струменту предъявляют высокие требования по износостойкости, так как в процессе правки происходит его износ. Разрушение алмаза происходит за счет совместного динамического, термиче­ ского и молекулярного взаимодействия 111]. При правке абра­ зивных кругов основным видом износа является разрушение ал­

твердости алмаз разрушается меньше, однако на площадке из­ носа имеются штрихи — микросколы, являющиеся источником дальнейшего разрушения алмаза,.

В настоящее время для правки абразивных кругов применя­ ют следующие алмазные инструменты: однокристальные — ал­ мазы, закрепленные в оправах; многокристальные—алмазные карандаши и блоки; цилиндрические и фасонные ролики.

Исследования, проведенные во ВНИИАлмазе, определили область применения алмазных карандашей для правки шлифо­ вальных кругов на бесцентровых круглошлифовальных станках. Выбор марки алмазных карандашей для различных видов шли-

фования приведен в работе {8]. Алмазные карандаши целесооб­ разно применять для правки кругов при бесцентровом шлифо­ вании только при кругах с высотой, не превышающей 300 мм. Значительный интерес представляют алмазно-металлические ка­ рандаши без перемычек между слоями алмазных зерен, разра­ ботанные на автозаводе им. Лихачева и выпускаемые Кабар­ дино-Балкарским заводом алмазного инструмента'.

Опыт завода «Станколиния» по правке широких кругов пока­ зал, что износ карандашей настолько значителен, что сказывает­ ся на профиле круга по длине. Алмазные карандаши рекомен­ дуется использовать в первую очередь на предварительных опе­ рациях и при правке кругов небольшой высоты.

Алмазы в оправах применяют в основном для правки кругов на точных шлифовальных операциях, для правки кругов фасон­ ного профиля и прямолинейного, когда износ алмазных каран­ дашей за одну правку значителен. Алмазы с естественными или искусственными гранями, закрепленные в оправах, имеют перед алмазными карандашами преимущество: их изготовляют из ка­ чественных алмазов и они имеют высокую износостойкость. К недостаткам относятся: необходимость перепайки алмаза по мере износа его рабочих вершин, невозможность использования остатка массой 40—60% от исходного, более высокая стоимость. Алмаз необходимо закреплять очень тщательно, так как в про­ тивном случае он легко выкрашивается.

Для сокращения времени правки применяют различные кон­ струкции многоалмазных инструментов, позволяющих путем включения в одновременную работу нескольких кристаллов уменьшить их износ и увеличить скорость продольного переме­

многоалмазным инструментом имеет преимущество: ролики об­ ладают значительно большей рабочей поверхностью, вследствие чего в правке участвует во много раз 'большее количество алмаз­ ных лезвий. Такой инструмент может сохранить пригодность к работе очень длительное время и обеспечивает высокую стабиль­ ность параметров обрабатываемых деталей. Это особенно важ­ но при обработке точных -и сложных профилей, галтелей, кана­ вок, радиусов, сопряженных радиусов и т. д.

Бесцентровые круглошлифовальные станки должны быть специально приспособлены для правки алмазным роликом. Это объясняется тем, что: 1) при правке алмазным роликом время правки мало, а усилия резания значительны по сравнению с правкой единичным алмазом; приборы для правки бесцентровых круглошлифовальных станков, рассчитанные на правку единич­ ным алмазом, не выдерживают усилий, возникающих при прав­ ке алмазным роликом, что приводит к снижению качества обра­ ботки как по геометрической форме, так и по шероховатости

Анализ .полученных данных показывает, что при увеличении продольной подачи алмазного ролика от 0,1 до 1,2 м/мин шеро­ ховатость обработанной поверхности прошлифованных колец

обработке получать чистоту шлифуемой поверхности 8—9-го класса. Исследования, проведенные в Украинском институте сверхтвердых материалов, показали, что возможно изготовление роликов из синтетических алмазов.

3.2. ВЫБОР РЕЖИМОВ ПРАВКИ КРУГОВ

Если абразивный круг выбран правильно (вид абразива, зер­ нистость, твердость), то поведение его в эксплуатации в значи­ тельной степени зависит от качества правки, так как она может коренным образом изменить состояние рабочей поверхности круга.

Основными параметрами режима правки являются окруж­ ная скорость шлифовального и ведущего кругов в м/с; продоль­ ная подача правящего инструмента в мм/об; поперечная подача или подача на глубину правки на сторону в мм/ход; число про-