Шлифование валов

Шлифование производится абразивными кругами при обильной подаче в зону резания СОЖ и является основным методом чистовой обработки наружных поверхностей. Различают предварительное, чистовое и тонкое шлифование. Предварительным шлифованием обеспечивают точность по 8-9 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 0,4 – 6,3 мкм. Чистовое шлифование осуществляют после термической обработки. Им обеспечивают точность по 6 – 7 квалитету с шероховатостью поверхности 0,2 – 3,2 мкм. Более высокая точность достигается тонким шлифованием с шероховатостью поверхности 0,025 – 0,1 мкм. Шлифование делится на вида: круглое и бесцентровое.

Круглое шлифование наружных цилиндрических и конических поверхностей выполняют, на круглошлифовальных станках. Деталь устанавливается в центрах, патроне или цанге. Существует два основных метода круглого шлифования: с продольной подачей и методом врезания.

Шлифование с продольной подачей осуществляется возвратно-поступательным перемещением детали относительно шлифовального круга. На каждый двойной ход стола круг перемещается к центру заготовки на 0,005 – 0,02 мм. Схема шлифования с продольной подачей представлена на рис 2.75, а.

Шлифование методом врезания производится кругом, ширина которого больше длины обрабатываемого участка (рис. 2.75, б). В данном случае круг имеет только поперечную подачу. Одновременное шлифование нескольких поверхностей методом врезания может быть осуществлено фасонным кругом (рис. 2.75, в; г). Данный метод более производителен чем шлифование с продольной подачей, поэтому его применяют в массовом и крупносерийном производстве.

Бесцентровое шлифование осуществляется на бесцентрово-шлифовальных станках. Здесь также применяются два метода шлифования: с продольной подачей и врезанием.

Бесцентровое шлифование с продольной подачей применяют для обработки гладких валов. Схема шлифования представлена на рис. 2.76, а; б. Деталь 2 при шлифовании не закрепляется, а свободно перемещается между двумя шлифовальными кругами вдоль своей оси. Круг 1 большего диаметра является шлифовальным, а круг 3 меньшего диаметра является ведущим. Этот круг устанавливается под углом 1 – 5^о к оси шлифовального круга и вращает деталь с подачей в осевом направлении. Деталь опирается на нож 4 со скосом, благодаря которому она прижимается к ведущему кругу. Детали при шлифовании одна за другой поступают в зону обработки с одной стороны, а выходят с другой.

Бесцентровое шлифование врезанием применяютдля обработки валов с буртиком. Схема шлифования представлена на рис. 2.76, в. Перед обработкой ведущий круг отводят на некоторое расстояние от опоры и устанавливают деталь на опору сверху или сбоку. Затем круг подводят к детали для обработки. Шлифование осуществляется с подачей ведущего круга к шлифовальному кругу. Этим методом можно шлифовать детали с конической поверхностью, применяя ведущий круг, заправленный на конус.

В процессе резания шлифовальный круг теряет форму и режущую способность, т.е. круг засаливается. Для восстановления формы и режущей способности шлифовальных кругов их подвергают правке. Правку осуществляют алмазами в оправах, алмазными карандашами, роликами и пр. Алмазный карандаш представляет собой абразивный инструмент, в котором мелкие алмазы, синтетические или естественные, закреплены в связке. Связка представляет собой затвердевший полимерный материал. Масса отдельных алмазов в карандаше находится в пределах 0,03 – 0,5 карата (1 карат равен 0,2 грамма). Алмазы в оправах могут также иметь искусственное или естественное происхождение. Они, как правило, крупнее, чем алмазы в карандашах. Их масса достигает 2 карат. На рис. 2.77, а представлена схема правки круга алмазом в оправе при шлифовании поворотного кулака. Правка производится периодически перемещением алмаза по копиру. Недостатком правки широких кругов по копиру является необходимость перерывов в работе станка для правки. Это время может составлять 10 – 15% от основного.

Правка круга алмазными роликами осуществляется также периодически, но одновременно по всей его образующей, т.к. форма роликов соответствует профилю круга. Это сокращает время правки в 2 – 3 раза. На рис 2.77, б представлен совмещенный эскиз для трех операций шлифования вала. На первых двух операциях, отмеченных позициями А и Б шлифуются шейки и прилегающие к ним торцовые поверхности. На третьей операции в позиции В на закаленном валу твердостью HRC 60 производится прорезка кругами двух кольцевых канавок, что исключает их предварительное точение.