2 Виды шлифования. Элементы режима резания при шлифовании

Основными способами шлифования являются: 1) наружное круглое (с продольной, или осевой подачей; с поперечной подачей; бесцентровое); 2) внутреннее (при вращающейся детали с продольной и поперечной подачами; бесцентровое; при неподвижной детали — планетарное); 3) плоское (периферией; торцом круга); 4) специальное (резьбовое, фасонное и т. д.).

Процесс шлифования обычно осуществляется посредством трех движений: вращения шлифовального круга, вращения или перемещения (кругового или возвратно-поступательного) детали и движения подачи, осуществ­ляемого кругом или обрабатываемой деталью. Некоторые из указанных движений могут отсутствовать, например возвратно-поступательное движение детали или круга при врезном шлифовании, однако вращение шлифовального круга является неотъемлемым условием процесса шлифования.

Скорость вращения круга (м/с) является скоростью резания и определяется по формуле

V_к=D_кn_к/(1000.60),

где D_к— диаметр круга, n_кмм; — частота вращения круга, об/мин.

Скорость вращения V_д (м/мин) обрабатываемой детали при круглом наружном и внутреннем шлифовании

V_д=D_дn_д/1000,

где D_д — диаметр шлифуемых деталей или отверстия, мм;

n_д— частота вращения детали, об/мин.

Глубина резания, равная поперечной подаче S_п, при круглом наружном и внутреннем шлифовании с продольной подачей устанавливается за двойной или один ход обрабатываемой детали или круга.

Продольную подачу S_пр назначают в долях ширины круга В или миллиметрах за один оборот обрабатываемой детали, а также в метрах в минуту.

Рисунок 2 - Наружное круглое шлифование

Шлифование методом врезания (рис. 2, б) чаще всего применяют при обработке кругом 1 фасонных, а также коротких жестких деталей 2. Поперечная подача при этом принимается равной 0,002...0,005 мм/об. Иногда задается минутная подача 0,8...3 мм/мин.

Глубинное шлифование (рис. 2, в) применяют при обработке жестких коротких деталей со снятием припуска (до 0,4 мм) за один проход. Продольная подача выбирается в пределах S_пр=1...6 мм за оборот детали. Чем больше диаметр обрабатываемой детали, тем большее принимается значение S_пр. Основную работу резания выполняет коническая часть круга, а цилиндрическая только зачищает обрабатываемую поверхность.

Внутреннее круглое шлифование может осуществляться обычным и планетарным способами. В первом случае (рис. 3, а) деталь закрепляется в патроне и имеет вращательное движение; круг вращается и имеет возвратно-поступательное движение и поперечную подачу на каждый двойной ход. При планетарном способе внутреннего шлифования деталь неподвижна, а все движения осуществляются кругом (рис. 3, 6). Этот метод применяется при обработке крупных и тяжелых деталей. Шлифовальный шпиндель станка имеет четыре движения: 1) вокруг своей оси со скоростью круга до 35 м/с; 2) планетарное вокруг оси обрабатываемого отверстия со скоростью 40...60 м/мин; 3) возвратно-поступательное вдоль оси изделия, измеряемое в долях ширины круга; 4) поперечная подача, осуществляемая после каждого двойного хода (0,008...0,02 мм за двой­ной ход).

Рисунок 3 - Внутреннее шлифование

Внутреннее круглое шлифование протекает в более тяжелых условиях, чем наружное. Связано это с тем, что нагрузка на каждое зерно круга для внутреннего шлифования больше, чем для наружного, так как поверхность контакта круг — деталь велика. Диаметр шлифовального круга Dк меньше диаметра обрабатываемого отверстия d. Кроме того, размеры посадочного отверстия кругов для внутреннего шлифования малы, а поэтому шпиндель недостаточно жесткий. Проникновение СОЖ в зону резания плохое, что приводит к снижению теплоотвода.

Учитывая ухудшенные условия внутреннего шлифования, режимы резания (глубина и подача) берутся примерно в два раза меньшими, чем при наружном круглом шлифовании.

Плоское шлифование осуществляется двумя методами: периферией круга (рис. 6.4, а) и торцом круга (рис. 6.4,6). Для этого могут использоваться круглые или прямоугольные столы. При шлифовании торцом круга поверхность контакта значительно больше, чем его периферией, и сопровождается большим тепловыделением в зоне резания. Ось шпинделя круга устанавливают под некоторым углом (30').

Глубина резания принимается равной t=0,05.-.0,1 мм. Остальные элементы режима резания для плоского шлифования выбираются примерно такими же, как и для круглого наружного шлифования.

Рисунок 4 - Плоское шлифование

Бесцентровое шлифование может применяться для обработки как внутренних, так и наружных поверхностей, осуществляться напроход и до упора. Рассмотрим некоторые основные принципиальные особен­ности процесса бесцентрового шлифования на примере обработки наружной поверхности гладкого цилиндрического валика (рис. 6.5, а).

Рисунок 5 - Бесцентровое шлифование

Деталь 2 помещается на опорном ноже 4 между двумя вращающимися с различными скоростями кругами 1 и 3. Рабочий круг 1 осуществляет процесс резания, а ведущий круг 3 обеспечивает вращательное и поступа­тельное движение детали за счет разворота его оси отно­сительно оси рабочего круга на угол  ==1...5°. Ось детали устанавливается выше осей кругов на h==(0,1... 0,3)d, где d — диаметр детали. Большее значение /г берет­ся при обработке деталей меньшего диаметра. Рабочий круг вращается со скоростью 30...35 м/с, ведущий — 15... 30 м/мин. В результате разных скоростей вращения кругов трение между ведущим кругом и деталью значительно больше окружной силы резания, что обеспечивает вращательное движение детали. Для увеличения силы трения ведущий круг изготовляется на вулканитовой связке, зернистостью 10...12 и твердостью СТ2—Т1.

Лекция №18