Бесцентровое круглое шлифование

При бесцентровом шлифовании обрабаты­ваемая деталь 1 (рис. 244) устанавливается на опорный нож 4 между шлифовальным 2 и ве­дущим 3 кругами. Шлифовальный круг вра­щается со скоростью v_K = 30 -г- 60 м/с, а веду­щий — со скоростью v_B = 10-т- 40 м/мин. Так как коэффициент трения между кругом 3 и деталью больше, чем между деталью и кругом 2, то ведущий круг сообщает детали вращение со скоростью круговой подачи v_B.

Применяется два метода шлифования: про­ходное и врезное. Продольная подача дости­гается при повороте оси ведущего круга на угол а. Окружная скорость ведущего круга v_B раз­лагается на две составляющие: скорость вра­щения детали (круговую подачу) v_M и продоль­ную подачу s = v_B sin а. Чтобы обеспечить ли­нейный контакт ведущего круга с цилиндриче­
ской поверхностью детали, ведущему кругу в процессе правки придают форму гипербо­лоида.

При врезном шлифовании ведущий круг сообщает детали только вращательное движе­ние. Ось ведущего круга устанавливают гори­зонтально или под небольшим углом (а «0,5°), чтобы в процессе шлифования со­здать поджим к неподвижному упору. В этом случае ведущему кругу придается при правке цилиндрическая форма. Принудительная пода­ча обрабатываемой детали сообщается меха­низмом подачи бабки ведущего круга.

Технологические особенности. Обрабатывае­мая деталь вращается свободно, без закрепле­ния в призме, образованной опорным ножом и ведущим кругом. Благодаря этому исклю­чаются деформации детали при ее зажиме, а вращение в призме позволяет эффективно устранять отклонения от круглости шлифуе­мой поверхности.

Рис. 244. Схема бесцентрового круглого шлифования

Вращение детали осуществляется вслед­ствие сил трения между деталью и ведущим кругом. Для качественной обработки необхо­димо, чтобы деталь начала вращаться до каса­ния шлифовального круга, что в значительной степени определяется состоянием опорного ножа, который должен иметь прямолинейную опорную поверхность высокой твердости и с па­раметром шероховатости Ra = 0,08 0,16 мкм, с тем чтобы коэффициент трения между де­талью и ножом был минимальным. Обра­батываемая поверхность чаще всего является базой, поэтому большое значение приобретает исходное состояние обрабатываемой поверх­ности. Ведущий круг выполняет роль устрой­ства, замедляющего скорость вращения дета­ли, а также дополнительной опоры, значитель­но повышающей жесткость технологической системы. Благодаря этому на бесцентрово- шлифовальных станках можно обрабатывать длинные и тонкие детали на увеличенных по­перечных подачах без опасения прогибов в процессе шлифования. Бесцентровое шлифо­вание, осуществляемое без зажима и без устройств принудительного вращения детали, не требует создания центровых базовых гнезд и упрощает автоматизацию обработки, сокра­щает время на установку и снятие обрабаты­ваемой детали. Эти преимущества делают бес­центровое шлифование наиболее производи­тельным процессом круглого наружного шли­фования.

Жесткость технологической системы бес- центрово-шлифовальных станков в 1,5 — 2 раза выше жесткости круглошлифовальных стан­ков, поэтому и режим резания при бесцентро­вом шлифовании повышают примерно в 1,5 — 2 раза. Бесцентровое шлифование обес­печивает обработку деталей с точностью 5 —6-го квалитета.

В процессе бесцентрового шлифования обрабатываемая деталь лежит на опорном но­же и ведущем круге, образующих призму (рис. 245). Опорный нож устанавливают по высоте так, чтобы центр шлифуемой детали был вы­ше линии центров шлифовального и ведущего кругов примерно на 0,5d, но не более чем на 14 мм. Тонкие, длинные и недостаточно пря­молинейные прутки целесообразно распола­гать ниже линии центров на ту же величину. Опорная поверхность ножа должна распола­гаться параллельно оси шлифовального круга.

Отклонение от прямолинейности опорной и установочной поверхностей ножа не должно
превышать 0,01 мм на 100 мм длины. Тол­щина опорного ножа должна быть на 1 —2 мм меньше диаметра шлифуемой детали, но не более 12 мм:

Диаметр детали, мм 1,5 — 3,0 3,0 — 6,5 Толщина ножа, мм 1,25 2,5

Диаметр детали, мм 6,5—12,5 12,5 и более Толщина ножа, мм 6,0 12,0

Угол скоса ф опорной поверхности ножа для деталей длиной до 100 мм и диаметром до 30 мм принимают равным 30°, а при боль­ших размерах —20 — 25°.

Опорные ножи, оснащенные пластинками из твердого сплава ВК8, обладают высокой из­носостойкостью. Стальные ножи следует при­менять при шлифовании деталей диаметром до 3 мм, когда нет возможности применять ножи с твердым сплавом. В целях экономии верхнюю опорную часть ножа изготовляют из легированной или быстрорежущей стали, а нижнюю — углеродистой.

Бесцентровое шлифование напроход. Обра­батываемая деталь при входе в зону шлифова­ния самоустанавливается между кругами и перемещается силой продольной подачи, при этом шлифовальный круг врезается в де­таль на величину снимаемого припуска. На участке врезания режущая кромка круга ин­тенсивно изнашивается, образуя заборную часть А (рис. 245), которая непрерывно увели­чивается и изменяет условия резания. Поэтому на долю участка Б круга приходится снятие остаточного припуска и устранение отклоне­ний формы. На участке выхаживания В, вслед­ствие обратного конуса на образующей шли­фовального круга, по мере перемещения дета­ли к выходу глубина резания непрерывно уменьшается, способствуя снижению параме­тра шероховатости и повышению точности детали.

При бесцентровом шлифовании напроход можно надежно обеспечивать обработку с точ­ностью 5 —6-го квалитета при допуске 2,5 мкм