Шлифование, доводочные и заточные станки

Абразивная обработка отличается многообразием способов ее реализации и охватывает диапазон скоростей резания от 0,1 до 100 м/с и выше. С развитием глубинного шлифования возрос диа­пазон снимаемых припусков (0,01 —10 мм), что позволило эффективно использовать абразивную обработку вместо лезвийной, а также на чистовых операциях.

Станки шлифовальной группы по классификации ЭНИМС ох­ватывают станки, работающие абразивными инструментами (шлифо­вальными кругами, сегментами, брусками, шкуркой, порошками и пастами). В зависимости от формы обрабатываемой поверхности и] вида шлифования станки общего назначения, работающие шлифо­вальным кругом, подразделяют на круглошлифовальные, внутри-шлифовальные, плоскошлифовальные и бесцентрошлифовальные.

Главным движением в этих станках является вращение шлифо­вального круга, определяющее скорость резания у, м/с. Движение подачи определяется способом шлифования и формой шлифуемой поверхности. При круглом шлифовании наружных поверхностей деталь получает вращение со скоростью круговой подачи и_д, воз­вратно-поступательное движение с продольной подачей s, а шлифо­вальный круг — периодическую поперечную подачу s_n(рис. 183, а). ' Глубинное круглое шлифование осуществляют при установке круга на глубину припуска t с односторонней продольной подачей s; по­перечная подача отсутствует (рис. 183, б). Врезное шлифование осу- ■ ществляют по всей ступени детали с непрерывной поперечной пода­чей круга (рис. 183, в). Аналогично наружному шлифованию осуще­ствляют движения в станках внутреннего шлифования: продоль­ного (рис. 183, г) и врезного (рис. 183, д).

При плоском шлифовании деталь получает возвратно-поступа­тельное движение подачи s, шлифовальный круг — периодическое поперечное движение подачи s,, и после съема припуска по длине детали периодическое вертикальное перемещение s_Bна глубину t припуска (рис. 183, е). Плоскошлифовальные станки с круглым сто­лом имеют круговую подачу s_Kдетали и периодическую вертикальную подачу s_Eкруга. На специальных торцошлифовальных станках применяют глу­бинный метод шлифования. Торцовые круги устанавливают с двух сторон детали на глубину припуска, а детали-кольца получают непрерывное движение подачи s по направляющим линейкам (рис. 183, и). По мере увеличения размера по ширине детали круги правят и периодически сближают в направлении s_y. Отделочные виды абразивной обработки характеризуются соизмеримостью ско­ростей вращательного и поступательного движений инструмента и детали.

и) к)

Рис. 183. Наружное круглое (а), шаговое (б), врезное (е), внутреннее напроход (г), Врезное (д) и плоское шлифование периферией (ё), торцом круга (ж), суперфиниш (з), торцовое шлифование (и), хонингование (к)

При суперфинише абразивные бруски имеют возвратно-поступательное движение со скоростью v_s, а деталь — вращение со скоростью у_д (рис. 183, з). Бруски поджимают к детали с постоянной силой. Соизмеримость скоростей обеспечивает перекрестную сетку траекторий абразивных зерен. Аналогичные движения v_s, «_д полу­чают бруски при хонинговании отверстий в неподвижных деталях (рис. 183, к). Съем припуска осуществляется за счет принудитель­ного раздвижения брусков в радиальном направлении s_p.

ДОВОДОЧНЫЕ СТАНКИ

Шероховатость поверхности существенно влияет на важ­нейшие эксплуатационные свойства деталей — износостойкость, уста­лостную прочность, сопротивление коррозии, потери на трение. Поэтому для обработки поверхностей с целью получения Ra =ч = 0,16-4-0,32 мкм применяют доводочные процессы; хонингование, суперфиниширование, притирку и полирование.

Хонингование представляет собой обработку поверхностей абра­зивными брусками, закрепленными на внешней или внутренней поверхности хонинговальной головки, которая получает непрерыв­ное вращение в одном направлении и возвратно-поступательное движение вдоль оси. Радиальная подача осуществляется периоди­ческим расжатием брусков хона при обработке внутренних поверх­ностей и сжатием — для наружных (см. рис. 183, к). Хонингованием обрабатывают цилиндрические поверхности (цилиндры ДВС) как гладкие, так и пере­сеченные шпоночными и шлицевыми канавками, а также некоторые виды конических, плоских и фасонных поверхностей. При работе бруски хона направляются предварительно обработанной поверх­ностью, поэтому точность хонингования мало зависит от точности станка, так как хон с помощью универсальных шарниров имеет возможность самоустановки.

Конструкция плавающей хонинговальной головки для обработки отверстий 0 30—80 мм приведена на рис. 192, а. Корпус 4 головки имеет равномерно расположенные по окружности продольные пазы, в которых размещаются колодки 6 о закрепленными на них абразив­ными (алмазными) брусками 7. В центральном отверстии корпуса расположен разжимной конус 8, взаимодействующий с опорными поверхностями колодок. Корпус соединен шарнирно gполым шпин­делем / с шаровым наконечником в нижней части. Внутри шпинделя установлен толкатель 2, взаимодействующий через шарнирный стержень 3 о конусом. Осевым нажатием стержня от гидросистемы осуществляется осевое перемещение разжимного конуса и равно­мерная радиальная подача колодок gбрусками. Отвод в верхнее положение разжимного конуса и передаточных звеньев осуще­ствляется под действием пружины. При подъеме разжимного конуса алмазные бруски утапливаются кольцевыми пружинами 5. Хонингованием достигается Ra = 0,16-4-0,04 мкм и отклонение от цилиндричности 3—5 мкм. Хонинговальные станки бывают вертикальными, горизонтальными и наклонными, одношпиндельными и многошпин­дельными, универсальными и специальными.

Станки для суперфиниширования применяют для получения Ra не более 0,04 мкм. По своему характеру этот процесс близок к хонингованию с малыми припусками, но отличается от него большим числом движений инструмента (мелкозернистых брусков или кру­гов) и детали, более низкими скоростями резания при меньшем давлении брусков на обрабатываемую поверхность. Припуск 0,002— 0,02 мм. Заготовка должна иметь высоту неровностей не более 2,5 мкм. Суперфинишированием доводят наружные и внутренние цилиндрические, конические, плоские и фасонные поверхности. Малую шероховатость при обработке цилиндрических и кони­ческих поверхностей можно получить суперфинишированием деталей специальными головками, которые монтируются на токарные или карусельные станки (рис. 192, б). Основным апементомсуперфи­нишной головки является шток 2 с закрепленной на нем инстру­ментальной державкой 1. Сила прижима брусков на державке соз­дается за счет сжатия пружины 3 при подводе державки к обраба­тываемой поверхности и фиксируется на шкале 7 по указателю 6. Этот механизм работает в корпусе 4, который по направляющим 5 совершает колебательные движения.

При­тиркой называют доводку рабочих поверхностей де­талей, выполняемую с по­мощью специальных абра­зивных паст и порошков, смешанных со смазкой и нанесенных на поверх­ность детали или инстру­мента — притира, выпол­няемого из чугуна. При притирке детали и ин­струменту сообщают не­сколько движений, чтобы траектории абразивных зе­рен не повторялись на об­рабатываемой поверхно­сти. В притирочных (дово­дочных) станках приме­няют планетарный привод (рис. 192, в). В зацепле­нии с центральным зубча­тым колесом / и наруж­ным венцом 4 находятся кассеты 2 с деталями 3. При вращении колес / и 4 с частотами n¹ и n⁴ кассеты обкатываются в направлении v и вращают­ся вокруг своих осей с частотой n₂. При этом

детали описывают сложные траектории 5 по поверхности притира, что обеспечивает высокую точность поверхности. Съем металла 0,003—0,03 мм. Притирающие вещества: абразивные порошки, алмазная пыль, карбид бора, карбид кремния, пасты из окиси хрома, окиси алюминия и др. Они растворяются в смазочных и связываю­щих веществах — бензине, керосине, минеральных и органических маслах.

Рис. 192. Хонинговальная головка (о), приспособление для суперфиниширования(б) и планетарный привод кассет (в) вертикально-доводочного станка

ЗАТОЧНЫЕ СТАНКИ

В зависимости от характера выполняемых операций за­точные станки делят на простые, универсальные, специальные, а по виду обработки — на станки для абразивно!"! заточки и доводки и безабразивной (анодно-механической, электроискровой и др.). Универсальные заточные станки применяют для заточки и доводки резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков, фрез, долбяков, червячных фрез и выполняют наружное и внутреннее шлифование.

Универсальный заточный станок ЗВ642 является наиболее рас­пространенным в инструментальном мелкосерийном и серийном производстве для заточки и доводки инструментов абразивным, алмазным или эльборовым кругами (рис. 200). На станине / с при­вернутыми поперечными направляющими установлены салазки 2, на продольных направляющих которых расположен стол 8. Станина выполнена коробчатой формы, внутри которой расположены привод главного движения, электрошкаф, бак системы охлаждения и вер­тикальная колонна 6, на которой установлена шлифовальная го­ловка 5 с круговым движением вокруг вертикальной оси.

Рис. 200. Заточной станок 3В642