Услуги круглой шлифовки Бесцентровая шлифовка деталей СЗЦМ

Внутреннее шлифование на специальных станках

Внутреннее шлифование — шлифование поверхностей цилиндрических, конических и фасонных отверстий на универсальных и специальных станках. В зависимости от конструкции заготовки и станка, технических требований шлифование отверстий осуществляется:

  • при вращении заготовки, закрепленной в патроне, от шпинделя бабки изделия на внутришлифовалыном станке;
  • при вращении заготовки со скоростью ведущего круга на бесцентровошлифовальных станках;
  • без вращения заготовки на планетарных внутришлифовальных станках.

В первом случае (рис. 1) шлифовальный круг и шлифуемая заготовка вращаются вокруг своих осей, а шлифовальная бабка получает подачу на глубину резания и совершает возвратнопоступательное движение со скоростью продольной подачи. Подача на глубину резания производится в конце каждого или двойного хода стола. Чаще шлифование производится при продольных подачах с автоматическим возвратно-поступальным перемещением стола. Длина рабочего хода стола устанавливается в зависимости от длины обрабатываемой заготовки. Продольная подача обычно принимается в долях высоты (H) шлифовального круга и не должна превышать 3/4 Н на один оборот заготовки. При обработке сквозных отверстий по методу продольных подач с целью исключения непрямолинейности образующей обрабатываемой поверхности вывод круга из контакта с отверстием (перебег) не должен превышать 1/3-1/2 высоты круга. Круг из обрабатываемого отверстия выводится только по окончании шлифования или в случае измерения диаметра отверстия. При предварительном шлифовании применяют повышенную скорость и подачу, при окончательном ее снижают. При высоких требованиях к шероховатости поверхности скорость возвратнопоступательного движения соответственно снижается. С целью повышения точности обрабатываемых отверстий число двойных ходов стола и частота оборотов заготовки не должны составлять передаточного отношения, равного целому числу.

При врезном шлифовании отверстий подача осуществляется только перпендикулярно оси отверстия, из-за чего форма рабочей поверхности круга переносится на обрабатываемую поверхность. Это предъявляет повышенные требования к характеристике шлифовального круга, его правке.

При бесцентровом внутреннем шлифовании заготовки базой является ее наружная поверхность, которая находится в контакте с поддерживающим, прижимным и ведущим роликами (см. рис. 2). Для бесцентрового внутреннего шлифования, например для шлифования поршневых колец, применяют круги типа ПП наружным диаметром 80-100, высотой 75-100 мм на керамической связке.

Чтобы обеспечить концентричность обрабатываемой поверхности отверстия к наружной поверхности и перпендикулярности оси отверстия торцам, бесцентровое внутреннее шлифование осуществляется после наружного шлифования заготовки и ее торцов. Все погрешности наружных поверхностей заготовки из-за ее базирования по ним при бесцентровом внутреннем шлифовании переносятся на внутреннюю поверхность. Поэтому, чем точнее осуществлена предшествующая обработка, тем меньшие отклонения от необходимых параметров концентричности и перпендикулярности будут иметь при бесцентровом шлифовании обрабатываемые отверстия.

Шлифование отверстий в тяжелых и крупногабаритных заготовках производится на внутришлифовальных планетарных станках. На этих станках шпиндель шлифовального круга вращается с рабочей скоростью (20-35 м/с) вокруг своей оси и одновременно со скоростью круговой подачи Sкр (2-4 м/мин) вокруг оси обрабатываемой заготовки, которая во время обработки отверстия остается неподвижной (см. рис. 3). Скорость планетарного действия (круговой подачи) зависит от величины смещения оси круга относительно оси заготовки и уменьшается с увеличением диаметра обрабатываемого отверстия.

Внутреннее шлифование чаще всего применяется при обработке точных отверстий в закаленных заготовках или в заготовках из высокотвердых и труднообрабатываемых материалов, точных отверстий с пересеченной поверхностью (выточек, шпоночных и шлицевых пазов), глухих отверстий и др.

При шлифовании отверстий помимо точности размера и требуемой шероховатости поверхности обеспечивается точность формы (цилиндричность, прямолинейность, перпендикулярность оси отверстия торцам, а также концентричность по отношению к наружным поверхностям). Особенностью и несомненным достоинством внутреннего шлифования является возможность исправления смещения геометрической оси отверстия, вызванного предшествующими шлифованию операциями.

Внутреннее шлифование обычно ведется кругами, диаметр которых составляет 0,6-0,8 диаметра шлифуемого отверстия. С увеличением диаметра круга улучшаются условия шлифования: увеличиваются рабочая скорость, число режущих зерен. Однако при внутреннем шлифовании площадь контакта между кругом и заготовкой значительно больше, чем при круглом или при плоском шлифовании периферией круга, причем она особенно велика при шлифовании отверстий небольшого диаметра. Большая площадь контакта круга с заготовкой заставляет применять круги более крупнозернистые, более мягкие и с открытой структурой, что предотвращает прижоги и обеспечивает лучший выход стружки. При шлифовании прерывистой поверхности отверстия рекомендуется применять круг несколько тверже, чем при обработке сплошного отверстия, так как кромки такой поверхности действуют на круг как правящий инструмент.

Читайте также:  Chevrolet Volt; гибрид или электромобиль с генератором Pofigism as a lifestyle 2

С повышением скорости вращения заготовки нагрузка на абразивные зерна круга увеличивается, толщина стружки возрастает и круг изнашивается быстрее. Во избежание этого следует увеличивать рабочую скорость круга или брать круги несколько большей твердости. Малая рабочая скорость кpyгa при внутреннем шлифовании также приводит к его повышенному износу. Поэтому во всех случаях при внутреннем шлифовании рекомендуется работать на максимальных рабочих скоростях круга.

На современных внутришлифовалыных станках возможна одновременная обработка отверстия и торца, что обеспечивает повышение точности и производительности труда, а также высокую степень перпендикулярности торцовой поверхности к оси отверстия обрабатываемой заготовки.

Для внутришлифовальных операций выпускаются шлифовальные круги различных размеров и типов, в частности круги типа ПП диаметром 5-150, высотой 13-20 мм. При обработке заготовок, у которых одновременно со шлифованием отверстия требуется подрезка торцовой части, или в тех случаях, когда посадочное место на шпинделе мало, а для успешного выполнения шлифования требуется применение круга относительно большой высоты, применяются круги типа ПВ наружным диаметром 10-150 мм. Для внутреннего шлифования иногда применяют также толстостенные чашечные круги типа ЧЦ, позволяющие вести одновременную обработку отверстий и торцов заготовки.

При внутреннем шлифовании во избежание вибраций, ухудшающих качество обработанной поверхности и повышающих износ круга, важен подбор шлифовального шпинделя определенной длины (наименьшего для данной глубины шлифования) и жесткости.

Во избежание конусности отверстия при шлифовании на проход круг должен выходить из обоих его концов на одинаковую длину, а при шлифовании глухих отверстий его следует выводить из открытого конца как можно меньше.

Тонкостенные заготовки во избежание коробления следует шлифовать с уменьшенной глубиной и повышенной продольной подачей. Для более точной обработки отверстий малых диаметров рекомендуется шлифовать их с большей продольной подачей и меньшей глубиной шлифования.

В последние годы заметна общая тенденция повышения рабочей скорости при внутреннем шлифовании за счет повышения быстроходности шпинделей станка. Для шлифования с повышенной рабочей скоростью используются круги высокой прочности. При увеличении рабочей скорости уменьшается радиальное отжатие в системе станок — круг — заготовка, увеличивается количество абразивных зерен, участвующих за единицу времени в резании, уменьшаются нагрузка на отдельное зерно и время контакта отдельного зерна с обрабатываемой поверхностью. Точность обработки в этом случае повышается за счет уменьшения отжатий в системе, что позволяет увеличить подачу и повысить стойкостную наработку круга.

При внутреннем шлифовании рекомендуется применять охлаждение для отвода тепла, образующегося при резании.

Шлифование цилиндрических, конических или фасонных отверстий требует правильного расположения оси шпинделя шлифовального круга и оси обрабатываемого отверстия в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Их перемещение или отклонение от параллельности ведет к отклонению шлифуемых поверхностей заготовок как в осевом, так и в диаметральном направлениях.

Чтобы повысить точность обработки, производительность труда и уменьшить расход шлифовальных кругов, внутреннее шлифование рекомендуется осуществлять с максимально допустимой рабочей скоростью.

Полировка отверстий малого диаметра в металле

Рынок предлагает большой выбор расходных материалов, которые в процессе производства и эксплуатации требуют полировки отверстий малого диаметра в металле. Иногда достаточно заменить полирование шлифованием или хонингованием. Все эти процессы дают возможность получить более низкую шероховатость внутренних поверхностей, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики.

  1. Описание процесса
  2. Соотношение размеров отверстия и размеров круга
  3. Зависимость высоты круга от длины отверстия
  4. Требуемое оборудование и химикаты
  5. Область применения
  6. Преимущества и недостатки

Описание процесса

Отверстия малого диаметра могут быть цилиндрической, конической, ступенчатой формы, фасонные. Глухие и сквозные микроотверстия характеризуются круглостью, точностью размеров, цилиндричностью, качеством поверхности.

Полирование в домашних условиях проводится вручную или при помощи дрели. Используются металлические или деревянные нагели (прутки) различного диаметра или шлифовальные круги. При работе вручную используются круговые и возвратно-поступательные движения.

Диаметр круга или нагеля (припуск) должен быть 70-90% от диаметра отверстия. Частота вращений выбирается в зависимости от размера круга (нагеля) – чем он больше, тем ниже частота. При небольшом диаметре (до 1,8 см) припуск определяется в зависимости от длины микроотверстия (чем оно длиннее, тем больше припуск). Например, при диаметре 1 см и длине 2,5 см припуск 0,07-0,1 мм, при длине 25-50 см – 0,1-0,12 мм.

Важно! При использовании на производстве станков принцип работы не меняется.

Изделие закрепляется, выбирается нагель, станок запускается на малых оборотах.

Читайте также:  Болтается рулевая рейка на ваз 2109 в чем причина MasteraVAZa

Соотношение размеров отверстия и размеров круга

Диаметр шлифуемого отверстия детали, мм до 30 30-80 80-125 125-160 160-200 200-250
Отношение диаметра шлифовального круга к диаметру отверстия детали 0,95 0,9 0,85-0,8 0,75 0,7 0,65

Зависимость высоты круга от длины отверстия

Длина шлифования, мм 10 12 16 20 25 32 40 50 60 80
Высота круга, мм 8 10 13 16 20 25 32 40 50 63

Требуемое оборудование и химикаты

В домашних условиях нагель для шлифования и полировки отверстий в металле можно сделать из различных материалов: металла, древесины, текстолита. Диаметр подбирается по таблице. На него крепится кусочек материи или кожи с пастой, разведенной маслом. Можно нанести канавки или неглубокую резьбу, чтобы удерживалась паста. Вручную работать удобнее, если у нагеля есть рукоятка.

Если используется дрель, то нагель закрепляется в патроне. Работа начинается с малых оборотов. Процесс состоит из нескольких этапов, требующих замены нагелей с нарастающим диаметром. Дрель прижимается на столько, чтобы пруток не сломался. На конечном этапе нагель можно смазать пастой, чтобы получить боле качественную поверхность.

Совет опытного мастера. Микроотверстия можно продавливать шариками, на дрель при помощи винта и гайки можно закрепить кусочки ластика.

На предприятиях полировка и шлифовка отверстия в металле проводится на различных полуавтоматических и автоматических станках. Они бывают двух видов: с крутящейся деталью и закрепленной неподвижно.

Если станок с крутящейся деталью, измерения диаметра осуществляется калибрами после каждого этапа. Размеры калибров соответствуют черновой и чистовой шлифовке, полировке. Очередной этап заканчивается в момент, когда калибр проходит в отверстие. Центрирование осуществляют специальные патроны. Многофункциональные станки оснащены кругами для полировки торцов. Они обеспечивают перпендикулярность торца по отношению к оси.

Если деталь закреплена, шпиндель с кругом двигается планетарно: вокруг и вдоль оси детали, вокруг своей оси. Конструкция этих станков позволяет обрабатывать и наружные поверхности. Точность может достигать первого класса, можно обрабатывать детали с глухими и сквозными отверстиями, имеющими цилиндрическую или коническую форму.

При обработке стальных деталей с диаметром 1,5-3 см самыми эффективными считаются круги, изготовленные из нитрида бора. Если используется паста с алмазной крошкой, то она разбавляется керосином или водой с антикоррозийным веществом. Для работника растворы на воде менее опасны.

На больших предприятиях используются более современные способы шлифовки и полировки: проволоки с гальванически закрепленными абразивами (чаще всего это крошка алмаза), гидроабразивные материалы с карбидом бора или кремния или окисью алюминия, прокачиваемые через отверстия.

Область применения

Металлические детали небольших размеров используются на предприятиях, занимающихся производством:

  • легковых и грузовых автомобилей;
  • сельхозтехники;
  • моторов и трансмиссий;
  • нефтегазового оборудования;
  • гидравлики;
  • медицинского оборудования.

Существуют металлообрабатывающие предприятия, изготавливающие различные детали на заказ, оказывающие услуги по их обработке и доработке. В быту шлифовка и полировка требуется во время ремонта автомобилей и при проведении строительных работ.

Преимущества и недостатки

Ручное шлифование используется в домашних условиях при необходимости обработать небольшое количество деталей.

Важно! Достичь высоких показателей качества невозможно даже в том случае, если используется дрель или другой ручной инструмент.

Предприятия приобретают станки в зависимости от объемов производства и вида производимой продукции. Самые эффективное оборудование, позволяющее применять современные способы шлифовки и полировки.

Шлифование отверстий

Фиг. 208. Схема внутреннего шлифования.

Шлифование отверстий производится на внутришлифовальных станках двумя способами:

1) при вращающемся изделии и

2) при неподвижном изделии — на станках с так называемой планетарной передачей.

Наиболее распространён первый способ, применяемый главным образом для шлифования закалённых деталей, как то: цилиндрические и конические шестерни, втулки, подшипники и т. д.

Этот способ является весьма точным, но дорогим, и поэтому почти не применяется для обработки не закалённых изделий. На фиг. 208 показана схема внутреннего шлифования. Шлифовальный круг вращается со скоростью от 10 до 30 м[сек в зависимости от его диаметра (таблица 39).

Средние скорости шлифовального круга при обработке стали и чугуна. Таблица 39.

Небольшие скорости для кругов малых диаметров объясняются трудностью осуществления больших чисел оборотов, достигающих 12 000—18 000 в 1 мин. Поперечная и продольная подача (глубина шлифования) при черновом и чистовом шлифовании принимается по таблице 40.

Для определения размеров шлифовального круга можно пользоваться таблице 41.

Читайте также:  12 Лучших Проточных Водонагревателей – Рейтинг 2020 года

Размеры ширины шлифовального круга в зависимости от длины шлифования приведены в таблице 42.

Подачи (поперечная и продольная) при черновом и чистовом шлифовании. Таблица 40.

Размеры шлифовальных кругов. Таблица 41.

Ширина шлифовального круга в зависимости от длины шлифования. Таблица 42.

Определение длины хода стола в зависимости от ширины круга и длины шлифуемого изделия производится по формуле (70):

где L — длина хода стола в мм;

I — длина шлифования, в мм;

Н — ширина шлифовального круга в мм.

Размеры внутри-шлифовалых станков отечественного изготовления указаны в табл. 43

Характеристика внутришлифовальных станков отечественного производства. Таблица 43.

Наиболее производительными внутришлифовальными станками являются станки фирмы Хилд модели Сайз-матик и Гейдж-матик.

Все операции шлифования производятся автоматически, за исключением установки изделия и пуска станка. Принцип работы станка модели Сайз-матик (фиг. 209) заключается в следующем. После закрепления изделия в патроне и пуска станка шлифовальный круг подходит к изделию с ускоренной подачей, меняя её автоматически на подачу для грубого шлифования, и шлифует до тех пор, пока не останется припуск на чистовое шлифование 0,04—0,06 мм на диаметр; после этого круг выходит из изделия и автоматически правится алмазом перед чистовым шлифованием, которое производится при меньшей подаче и большей скорости. После 8—10 ходов припуск снимается, получается точное отверстие, и станок останавливается.

В станке модели Гейдж-матик промер детали производится специальными калибрами автоматически после каждого прохода круга.

На станке Гейдж-матик можно шлифовать изделия со сквозным отверстием, так как специальные калибры промеряют изделие с другой стороны его; эти калибры вставлены в шпиндель, вращающийся вместе с ними. Калибры для чернового и чистового шлифования двигаются взад и вперёд. Расшлифовка отверстия начерно производится до тех пор, пока черновой калибр войдёт в отверстие; после этого круг отводится и правится алмазом; после правки круг шлифует отверстие начисто до размера чистового калибра; после того как этот размер достигнут, станок останавливается. Благодаря точным калибрам и чёткой работе станка отверстия с малыми допусками могут шлифовать рабочие низкой квалификации. Точность отверстия получается независимо от неравномерного износа круга, величины припуска и твёрдости материала.

Фиг. 209. Схема работы станка Сайз-матик.

Зажим и центрирование изделий при шлифовании производится в нормальных самоцентрирующих патронах. Шестерни рекомендуется шлифовать в специальных патронах с центрированием роликами или шариками по начальной окружности (фиг. 210) или с центрированием специальными шестернями, закреплёнными эксцентрично по отношению к оси (фиг. 211).

Фиг. 210. Патрон для шлифования отверстий шестеренок с центрированием роликами.

Фиг. 211. Патрон для шлифования отверстий шестеренок с центрированием четырьмя шестернями.

Некоторые фирмы выпускают внутришлифовальные станки, имеющие второй круг для шлифования торца изделия после шлифования отверстия; это гарантирует соблюдение перпендикулярности торца, так как перестановка изделий не производится, вследствие чего также увеличивается производительность станка.

В настоящее время для крупносерийного и массового производств фирма Хилд выпускает восьмишпиндельный внутришлифовальный вертикальный станок с одной колонной; этот станок шлифует одновременно 6 изделий, причём два патрона остаются для зарядки и контроля отверстий.

По второму способу, т. е, при неподвижном изделии, шлифование отверстия производится на вертикальных или горизонтальных станках с планетарным движением шпинделя. На фиг. 212 показан горизонтальный станок для шлифования отверстий в цилиндрах, а на фиг. 213 — схема движений вертикального станка; из схемы видно, что шпиндель имеет три движения: 1) вращение вокруг своей оси, 2) планетарное движение по кругу внутренней поверхности изделия и 3) возвратно-поступательное движение вдоль оси изделия.

На таких же станках можно шлифовать и наружные цилиндрические поверхности изделий, которые нельзя шлифовать на обыкновенных круглошлифовальных станках.

На фиг. 214 показана схема шлифования цапфы на вертикальном станке, а на фиг. 215 — шлифование цапфы на горизонтальном внутришлифовальном станке с планетарной передачей. Ввиду малой производительности эти станки применяются главным образом для шлифования крупных изделий, которые на других, более производительных станках шлифовать не представляется возможным.

Фиг. 212. Станок для шлифования отверстий в цилиндрах.

Фиг. 213. Схема движения шпинделя при шлифовании отверстия у неподвижного изделия.

Фиг. 214. Шлифование цапфы на вертикальном внутрешлифовальном станке.

Фиг. 215. Шлифование цапфы на горизонтальном внутришлифовальном станке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector