Методы доводки шеек шпинделей и валов

Ответственные поверхности вращения шпинделей и валов, особенно для прецизионных, необходимо выполнять с точ­ностью по форме в пределах 0,5—1 мк и чистотой поверхности Ra0,32-0,08. Доводка этих поверхностей может осу­ществляться чистовым (доводочным) шлифованием, притир­кой и суперфинишированием.

Для осуществления доводочного шлифования необходимо, чтобы шлифовальные станки отвечали следующим техническим требованиям:

1. Роторы всех электродвигателей станка должны быть динамически отбалансированы, а подшипники должны быть высокой точности (класс А).

2. Под станину и все электродвигатели должны быть уста­новлены виброизоляционные прокладки.

3. Для привода поводковой шайбы должен быть применен шкив разгруженной конструкции.

4. В приводе шпинделя шлифовального круга и изделия необходимо применить плоские ремни.

5. Зазоры подшипников шпинделя шлифовального круга должны быть отегулированы и соответствовать техническому руководству для станка.

6. Точность формы (круглость) упорных центров должна быть доведена до 1 мк.

При этих условиях, при обильном охлаждении и длительном выхаживании, а также при соответствующих режимах шлифовальным кругом из белого электрокорунда круглость шеек шпинделя может быть достигнута в пределах 1-2 мкм, а чистота поверхности доведена до Ra0,16

Рис. 72. Суперфиниширование валов: а – схема операции, б – схема установки приспособления на станке

Притирка. Притирку наружных поверхностей тел вращения проводят на токарном станке инструментом – притиром из серого чугуна с нанесённой на его поверхность пастой ГОИ зернистостью 7-8 мкм. Длина притира не должна быть меньше 0,5 длины шейки. В конце операции притирки при вращении шпинделя в зазор между притиром и обрабатываемой поверхностью вводят керосин для удаления отработанной пасты. Притирка обеспечивает достижение круглости шеек в пределах 0,5-1 мкм, шероховатость поверхности Ra0,16.

Суперфиниширование заключается в том, что с поверхности детали металл снимается мелкозернистым абразивным бруском, перемещающимся непрерывно и медленно вдоль образующей обрабатываемой поверхности. Наряду с этим бруски совершают короткие возвратно-поступательные движения вдоль оси (рис.72) обрабатываемой детали с прижимом их через плоскую пружину, прикреплённую к скобе в сочетании с медленным вращением детали. Суперфиниширование рекомендуется применять для окончательной обработки — отделки рабочих поверхностей шеек шпинделей, при котором достигается чистота поверхности 11 — 13-го классов (ГОСТ 2789—59). Увеличение числа движений при суперфинишировании способствует лучшему использованию режущей способности абразив­ных зерен, которые в таких условиях режут различными гра­нями. Сам процесс осуществляется при небольших скоростях резания и малых удельных давлениях.

К недостаткам процесса суперфиниша относится: невоз­можность снятия значительных припусков и невозможность исправления неточности геометрической формы обрабатывае­мой детали.

Удельное давление при обработке стали суперфинишированием рекомендуется принимать от 2 до 5 кг/см², скорость колебательного движения v_кол =57 м/мин, а амплитуда колебания — до 6 мм. Ско­рость вращательного движения рекомендуется изменять на протяжении рабочего цикла: в начале цикла v_o= (24) v_кол и в конце цикла обработки v_о= (816) v_кол. В качестве ра­бочей жидкости применяют керосин, веретенное масло или смеси керосина и веретенного масла, а также сульфофрезол.