Бесцентровое шлифование с осевым движением подачи - Домашний уют - журнал
Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бесцентровое шлифование с осевым движением подачи

Бесцентровое шлифование с осевым движением подачи

Одной из наиболее производительных и популярных обработок металлических деталей и заготовок считается бесцентровое шлифование. При его выполнении обрабатываемое изделие не закрепляют в патроне или по центральной оси, как при других видах шлифования. Деталь размещается между двумя шлифовальными кругами, удерживается при помощи специальной опоры со скосом, благодаря чему она прижимается к ведущему кругу (меньшего диаметра). Снятие слоя металла осуществляет абразивный круг большего диаметра, который вращается со скоростью, в 80-100 раз превышающей скорость вращения малого (ведущего) шлифовального круга.

Что такое бесцентровое шлифование

При центральном шлифовании обработка материала осуществляется с помощью металлического цилиндра с абразивом, который вращается на большой скорости вокруг своей оси. Деталь фиксируется с помощью специальных зажимов и подносится к работающему станку. При контакте абразив срезает тонкий слой с поверхности, что и обеспечивает шлифовку. Технология бесцентровой обработки:

  • Бесцентрово-шлифовальный станок состоит не из одного, а из двух абразивных кругов. Один круг (направляющий) вращается вокруг своей оси достаточно медленно (скорость — около 10-20 метров в минуту), а вот другой круг (обрабатывающий) — очень быстро (порядка 30-40 метров в минуту). При необходимости скорость вращения можно регулировать вручную с помощью специальных ручек и датчиков.
  • Дополнительно станок оборудован специальной поддерживающей поверхностью под кругами вращения, которая может сдвигаться в одном направлении перпендикулярно плоскости вращения абразивных кругов. Эта поверхность используется для опоры детали при шлифовальных работах.
  • Для проведения шлифовальных работ инженер помещает деталь на поддерживающую поверхность и подносит к направляющему станку. Дальше происходит следующее: медленный направляющий круг обеспечивает вращение детали, а быстрый обрабатывающий круг — стачивает с поверхности все шероховатости и неровности.

Во время обработки ось вращения детали по факту находится выше обоих абразивных кругов, поэтому данную технологию называют бесцентровой.

Бесцентровое шлифование

Схема работы бесцентрово-шлифовального станка со сквозной подачей.

При бесцентровом шлифовании изделие не закрепляется в центрах, как на круглошлифовальных станках, а помещается без всякого крепления между двумя кругами (фиг. 80), причём один круг А является шлифующим, а второй — В — ведущим или подающим кругом, который вращает изделие, а иногда и сообщает ему продольное перемещение.

На бесцептрово-шлифовальных станках шлифуются изделия с цилиндрическими, коническими и фасонными поверхностями. Бесцентровое шлифование может производиться несколькими способами:

  1. сквозное шлифование,
  2. шлифование до упора,
  3. шлифование способом подрезки.

Сквозное шлифование применяется для втулок, поршней, поршневых пальцев, ходовых винтов и валов. В этом случае шлифуемая деталь поступает с одной стороны станка, а выходит с другой.

Шлифование до упора применяется для деталей, имеющих выступы. Шлифование способом подрезки осуществляется поперечной подачей регулирующего круга и применяется, главным образом, при обработке фасонных деталей.

Для осуществления сквозной подачи ведущий круг устанавливается под углом а = 1°—6°. Чем больше угол а, тем величина подачи больше, и чистота шлифования меньше.

При шлифовании методом поперечной подачи ведущий крут подаётся к шлифующему кругу и устанавливается параллельно последнему. Подачи назначаются от 0,003 до 0,02 мм/об.

Бесцентрово-шлифовальные станки обладают следующими преимуществами перед обыкновенными круглошлифовальными:

  1. не требуется центровка изделий, благодаря чему можно уменьшать припуск под шлифование;
  2. не требуются люнеты при шлифовании длинных изделий;
  3. благодаря простоте работы станка квалификация шлифовщика может быть ниже; 4) станки обладают более высокой производительностью; последнее является основным преимуществом этих станков. Наравне с преимуществами бесцентровое шлифование имеет и недостатки, которые ограничивают его применение.

Отметим наиболее существенные:

  1. настройка станка и регулировка требуют больших затрат времени, что окупается только при значительной партии деталей;
  2. у полых изделий нельзя достигнуть строгой концентричности наружной цилиндрической поверхности и внутренней;
  3. у ступенчатых валиков нельзя шлифовать на бесцентровых станках каждую ступень отдельно, так как не будет достигаться концентричность. Двухступенчатые валики можно шлифовать одновременно, имея для каждого диаметра два крута и строго соблюдая разность диаметров; это окупается только при крупносерийном или массовом производстве.

На бесцентрово-шлифовальных станках при сквозном шлифовании можно достигнуть точности до 0,003—,0,005 мм. Припуски на шлифование даются в зависимости от диаметра и длины изделия, а также в зависимости от того, закалённое или не закалённое изделие, так как деформации при закалке вынуждают оставлять большие припуски, чем для не закалённых изделий (см. табл. 13 и 14). 1

Например, для изделия диаметром 25 мм при длине 75 мм припуск будет от 0,2 до 0,3 мм для сырого изделия и от 0,23 до 0,33 мм для закалённого; при том же диаметре, но при длине 575 мм припуск составит от 0,25 до 0,35 мм для сырого изделия и от 0,35 до 0,45 мм для закалённого. На примере видно влияние длины и термообработки на припуск.

На припуск также влияет чистота и точность предварительной обточки. Угол поворота ведущего круга зависит от диаметра и длины изделия, а также от требуемой чистоты.

Для диаметров до 20 мм угол поворота 4°—6°, а для диаметров от 20 до 50 мм — от 2,5° до 4°, при чистовом шлифовании угол поворота уменьшается на 1°—1,5°; также уменьшается угол поворота ведущего круга при коротких изделиях. Глубина шлифования при черновых проходах 0,05-0,15 лш при отделочных 0,01—0,03 мм’. Минутная подача изделия от 1000 до 4000 мм.

Читать еще:  Воронение металла, стали в домашних условиях

Виды круглого шлифования

Шлифование является, как правило, окончательной операцией технологического процесса механической обработки деталей либо предшествует операции доводки или полирования.

Круглое шлифование

Круглое шлифование применяется обработки поверхностей вращения (цилиндрических, конических и др.) заготовок их различных материалов. Различают круглое наружное и внутреннее шлифование.

Круглое наружное шлифование применяют для обработки гладких ступенчатых валов, осей, штоков, пальцев, шеек коленчатых и распределительных валов, шпинделей и пинолей станков, валков прокатных станков, калибров-пробок и др. Используют (в зависимости от способа базирования) шлифование в центрах, в патроне и бесцентровое шлифование. Соотношение высоты круга и длины обрабатываемой поверхности определяет применение врезного шлифования только с подачей на глубину или шлифования с осевым ( продольным) движением подачи.Так шлифуют природный камень. Купить природный камень можете на сайте http://www.sistrom.ru/proizvodstvo_iskusstvennogo_kamnja

Круглое наружное врезное шлифование в центрах (или в патроне) применяется для черновой и чистовой обработки относительно коротких поверхностей заготовок повышенной жесткости ( шейки валов, кольца подшипников, цапфы, бурты, кулачки). Длина обрабатываемой поверхности меньше или равна высоте круга.

Разновидностью круглого наружного врезного шлифования является схема обработки с подачей круга под углом . Используется для одновременной обработки двух и более сопряженных поверхностей, в том числе торцовых и фасонных. Обрабатываю детали типа ступенчатых валов. имеющих шейки небольшой длины. Этим способом обеспечивается высокая точность взаимного расположения одновременно обрабатываемых поверхностей.

Круглое наружное шлифование в центрах с осевым (продольным) движением подачи . Этим способом производится черновая и чистовая обработка поверхностей сравнительно большой длины (высота круга меньше обрабатываемой поверхности). Шлифуют шпиндели, валы, оси. сверла. протяжки и др.

Бесцентровое шлифование

При этом способе заготовка базируется на обрабатываемую поверхность посредством опорного ножа и ведущего круга . При использовании схемы осевым движением подачи обрабатывают гладкие цилиндрические поверхности сравнительно простых деталей (штифты, пальцы, ролики, штоки, подшипниковые кольца) в крупносерийном и массовом производстве.

Бесцентровое врезное шлифование применяют для обработки ступенчатых изделий, длина которых не превышает высоты круга. Обрабатывают одну или несколько цилиндрических, конических или фасонных поверхностей (цапфы крестовины, стержни клапанов, сферические пальцы).

Внутреннее шлифование

При использовании схемы с осевым движением подачи выполняется черновая и чистовая обработка сквозных и глухих цилиндрических и конических отверстий сравнительно большой длины (длина обрабатываемой поверхности превышает высоту круга).

Шлифуют посадочные отверстия шкивов, зубчатых колес, фрез, долбяков, втулок, внутренние поверхности гильз цилиндров двигателей.Для цилиндрических, конических, и фасонных отверстий небольшой длины используют врезное шлифование. Обрабатывают бандажи, кольца подшипников, диски, посадочные отверстия зубчатых колес.

3. Абразивные инструменты и их маркировка

Все абразивные инструменты имеют свою маркировку. В маркировке абразивного инструмента указывается природа абразивного материала, размер его зерен (зернистость) и зерновой состав (содержание основной фракции), твердость инструмента, природа и свойства связки, класс точности и класс неуравновешенности круга.

Так, например, маркировка абразивного круга может быть:

25А – шлифовальный материал-электрокорунд белый,

16 — зернистость (160-200 мкм.),

П — зерновой состав (содержание основной фракции 55%),

СМ2 – твердость круга,

8 — номер структуры,

К8 — связка керамическая,

Б — класс точности,

3 — класс неуравновешенности круга.

Кроме этого на абразивном круге указывается обозначение его формы, размеры и максимальная окружная скорость (скорость резания) в метрах в секунду.

В качестве шлифовальных материалов применяются:

на основе кристаллической окиси алюминия Al 2 O 3 — нормальный электрокорунд (марки 13А, 14А и 15А ), электрокорунд белый ( 23А, 24А,25А ), хромистый электрокорунд ( 33А и 34А ), монокорунд ( 43А, 44А );

на основе карбида кремния SiC- карбид кремния черный ( 53С, 54С, 55С ) и карбид кремния зеленый ( 63С, 64С );

природный алмаз ( А1, А2, А3, А5, А8 );

синтетический алмаз ( АС2, АС4, АС6, АС15, АС20 ).

В зависимости от размера зерен шлифовальные материалы делятся на четыре группы: шлифзерно (2000-160 мкм), шлифпорошки (125-40 мкм), микрошлифпорошки (63-14 мкм) и тонкие микропорошки (10-3 мкм). В номере зернистости размер зерен основной фракции указывается в сотых долях миллиметра.

Содержание основной фракции обозначается буквенными индексами : В (высокое), П (пониженное), Н (низкое) и Д (допустимое).

Твердость абразивного инструмента зависит от прочности связки и характеризует способность связки удерживать зерна шлифовального материала. Установлены семь степеней твердости инструментов: весьма мягкие ( ВМ1, ВМ2 ), мягкие ( М1, М2, М3 ), среднемягкие ( СМ1, СМ2 ), средние ( С1, С2 ), среднетвердые ( СТ1, СТ2, СТ3 ), твердые ( Т1, Т2 ), весьма твердые ( ВТ ) и чрезвычайно твердые ( ЧТ ).

Номер структуры круга показывает объемное содержание шлифовального материала. С увеличением номера от 1 до 16 содержание шлифовального материала уменьшается, а объем пор увеличивается.

Связки абразивных инструментов могут быть: керамические ( К1-К10 ), бакелитовые ( Б, Б1-Б4 ), вулканитовые ( В, В1-В5 ), металлические ( М1, МК, МВ1 ), глифталевые ( Г ) и другие.

Шлифовальные круги изготавливаются трех классов точности ( АА, А и Б ) и четырех классов неуравновешенности ( 1, 2, 3 и 4 ).

При шлифовании вращательное главное движение резания всегда придается режущему инструменту — шлифовальному кругу. Скорость его является скоростью резания, измеряемой, в отличие от всех других видов обработки резанием, в метрах в секунду. По форме обрабатываемой поверхности шлифование может быть плоским или круглым.

Читать еще:  Кровельные материалы из тонколистовой стали с полимерными покрытиями

Руководство по эксплуатации

Заготовка устанавливается перед шлифовкой максимально тщательно. Наладка содержит 2 стадии: одна помогает обрабатывать детали точнее в поперечнике, а другая — продольно. Середина детали ставится над линией центров. Опорный нож для более эффективного шлифования ставят со скосом. Дополнительные рекомендации:

  • настраивать станок с помощью устройства, ставящегося на опорную плоскость ножевого суппорта;
  • учитывать при выборе частоты вращения заготовки необходимое качество и безопасность работы;
  • использовать СОЖ при скорости вращения детали быстрее 50 м за минуту;
  • учитывать колебания при нарезке.

2 Шлифование в тонкостях – виды шлифования

Как правило, шлифовка применяется на финишном этапе обработки поверхности изделия. При выполнении этой операции часть материала с поверхности удаляется. Данный способ обработки наиболее эффективен при изготовлении различных металлических и деревянных деталей, деталь подгоняют точно по размерам и придают поверхности более качественный вид.

В зависимости от формы обрабатываемой детали, и способа обработки шлифовку делят на следующие виды:

  1. Круглое шлифование наружное – при данном шлифовании происходит совместное движение шлифовального круга и элемента вдоль его оси, также происходит перемещение поперечной оси для равномерной обработки детали и придания изделию заданных габаритов. Таким образом, изделие приобретает нужную коническую или цилиндрическую форму, что как нельзя лучше подходит для обработки коленвалов, втулок и шпинделей.
  2. Круглое внутреннее шлифование также используется при работе с цилиндрическими и коническими поверхностями, которые располагаются под наружной поверхностью элементов. Обработка отверстий происходит на специальных внутришлифовальных станках, которые обеспечивают поперечную, планетарную или осциллирующую подачу абразива. Как и наружное, круглое внутреннее шлифование используется в машиностроении при изготовлении таких деталей, как шпиндели, цанговые оправки и прочее.
  3. Плоское шлифование осуществляется на специальных рабочих столах или электромагнитных плитах. Последние обеспечивают быстрое закрепление и освобождение заготовок. В ряде случаев такая обработка заменяет собой чистовое строгание или фрезерование. Плоское шлифование периферией круга менее производительно, чем обработка торцом, так как во втором случае в процессе участвует больше зерен абразива.
  4. Профильное шлифование поверхности, которая образуют ломаную или кривую линию, можно осуществить только на станках с профильными кругами. Является разновидностью плоской обработки.
  5. Бесцентровое шлифование – этот вид обработки происходит без закрепления детали по центральной оси или в патроне. Деталь размещают на ведущем круге, который вращается на малой скорости, а шлифовальный круг обрабатывает поверхность детали за счет более быстрых оборотов.
  6. Шлифование резьбы (резьбошлифование) – обработка резьбовых соединений с помощью особенных абразивных инструментов для получения более качественной поверхности винтов.
  7. Глубинное шлифование – разновидность обдирочной обработки, которая в ряде случаев может быть финишной (чистовой). Обработка происходит с удалением слоя до 5 см на малых продольных подачах. Глубинную обработку применяют в том числе и в профильном шлифовании, широкими и узкими кругами.
  8. Зубошлифование – обработка зубчатых колес из закаленной стали для получения точных пропорций. Как правило, такая обработка проводится на станках с программным управлением, что обеспечивает высочайшую точность работ.
  9. Совмещенное шлифование – обработка детали с нескольких сторон на одном станке. Для этого могут применяться несколько абразивных кругов, расположенных на одном валу. Такой способ существенно повышает эффективность обработки и точность.

2. Работа единичного зерна

Определить условия работы единичного зерна, в частности подачу, приходящуюся на одно единичное зерно, можно исходя из тех же соображений, что и при расчете подачи на зуб при вихревом нарезании резьбы. В качестве примера возьмем случай плоского шлифования. В течение одной минуты с обрабатываемой детали срезается слой припуска длиной, равной величине продольной подачи v u , м/мин. В течение этого времени абразивный круг сделает n оборотов. Все лежащие на периферийной поверхности круга абразивные зерна при этом принимают участие в срезании припуска. Все абразивные зерна, лежащие в одной общей плоскости, проходящей перпендикулярно оси вращения круга, сделают в течение одной минуты число срезов N равное произведению числа лежащих в этой плоскости зерен и числа, сделанных в течение этой минуты оборотов круга. Число этих оборотов известно – оно равно частоте вращения круга n k . При условии расположения абразивных зерен вплотную друг к другу, без свободных промежутков между ними, число зерен лежащих на одной окружности периферийной поверхности круга (в одной плоскости) Z а.з. можно определить, поделив длину окружности периферийной поверхности круга на размер зерна. В действительности абразивный материал занимает лишь долю объема инструмента (см. табл. 1.).

Таблица 1. Объемное содержание шлифовального материала в абразивных инструментах

Оставшаяся часть объема приходится на занятые воздухом поры и связку, скрепляющую абразивные зерна. Следовательно, и на рабочей, периферийной поверхности абразивные зерна занимают такую же долю площади и в том же соотношении распределяются по окружности в плоскости, нормальной к оси вращения круга.

На рис. 1 представлена схема расположения абразивных зерен на поверхности абразивного круга по окружности, лежащей в плоскости перпендикулярной оси вращения круга. Эти зерна последовательно друг за другом срезают припуск по одной линии в направлении продольной подачи. Каждое абразивное зерно вслед за предыдущим срезает стружку, толщина которой соответствует величине подачи на зуб (на зерно) s Z .

Таким образом, исходя из вышесказанных соображений:

где: s Z – подача на зуб (зерно), мм/зуб;

v u – продольная подача, мм/мин;

N – число срезов сделанных в течение одной минуты абразивными зернами, лежащими в одной плоскости на периферийной поверхности абразивного круга;

Читать еще:  Устройство для отбортовки кромок листового металла

N=n kp . Z абразивных зерен на длине окружности, на периферийной поверхности абразивного круга.

,

где: Z а.з. – число абразивных зерен на окружности периферийной поверхности круга в плоскости нормальной к оси его вращения;

D kp – наружный диаметр круга, мм.

– поперечный размер абразивных зерен, мм.

C – содержание абразивных зерен, %.

Исходя из этого:

С целью количественной оценки величины подачи s Z , приходящейся на одно абразивное зерно, проведем ее расчет для произвольно принятых условий шлифования в пределах реально применяемых в практике машиностроения. Предположим, что шлифование плоской поверхности ведется на плоскошлифовальном станке абразивным кругом прямого профиля диаметром D kp = 200 мм. с зернистостью шлифовального материала 50, что соответствует размеру абразивных зерен = 0,5 мм. Структура круга No 3 с объемным содержанием шлифовального материала С =50%. Примем скорость продольной подачи v u =12 м/мин., частоту вращения круга n kp =2800 об./мин. Для этих условий:

Шлифовальные круги для бесцентрового круглого шлифования

Для бесцентрового круглого шлифования деталей могут быть предоставлены шлифовальные круги в различных исполнениях. Они должны быть приведены в соответствие сo шлифовальным станком и областью его применения.

Бесцентровые круглошлифовальные станки могут предназначаться для непрерывно- сквозного или врезного шлифования. Одной из разновидностей непрерывно-сквозного шлифования является шлифование до упора.
Ведущий круг приводит во вращение шлифуемые части, в то время как шлифовальный круг обеспечивает удаление материала.

Сквозное шлифование

При сквозном шлифовании детали постоянно продвигаются через шлифовальный станок по одной линии. Таким образом могут обрабатываться толъко цилиндрические заготовки. При сквозном шлифовании необходима корректировка шлифовального круга по длине заготовки. Диаметр шлифовального круга должен соответствовать диаметру заготовки и желаемому удалению материала и пропускной способности. Детали приводятся во вращение ведущим кругом. Противоположно лежащий шлифовальный круг удаляет материал до достижения необходимого диаметра заготовки. Ось ведущего колеса не абсолютно параллельна оси заготовки, а слегка наклонена. Таким образом достигается продвижение детали и заготовки автоматически проходят через станок. Необходима подгонка формы ведущего колеса. Поэтому поверхность ведущего колеса для сквозного шлифования слегка вогнутая.

Сквозное шлифованиеШлифование до упора

Врезное шлифование

Врезным шлифованием могут обрабатываться также и детали, не являющиеся цилиндрическими. Деталь передается на станок с помощью робота. Наконец, шлифовальное и ведущее колесо запускаются одновременно, чтобы начать процесс шлифования. Шлифовальный круг может быть и профилированным, чтобы шлифовать сложные формы заготовок.

Врезное шлифование

Рекомендации

Таблица, приведенная ниже, предназначена для проходного шлифования. Для врезного шлифования, выбирайте одномерную абразивную обработку для получения чистоты поверхности.

Бесцентовые лентопротяжные колеса:

  • Стандартные спецификации: A120R.R.
  • Бесцентровые лентопротяжные круги контролируют скорость вращения и хода заготовки.

Стандартные параметры

  • Безопасность-MOS: Общая рабочая скорость при 2000м/min (33м/с) — для керамической связки и при 3000м/мин (50м/с) — для органической связки. В случае специальных скоростей свяжитесь с нами.
  • Для контурного или врезного шлифования, укажите, пожалуйста, необходимую толщину и форму в соответствии с Вашими потребностями.
  • Толщина круга более 400мм (16″) может осуществляться двойным захватом (две части встык).
  • Другие размеры могут быть изготовлены по запросу.

Правильная установка круга:

Подающие круги / Регулирующие круги

  • Толщина подающего колеса должна быть такая же, как и подающего.
  • Другие размеры могут быть изготовлены по запросу.

Выделка и заточка шлифовальных кругов

Эта форма шлифовального круга корректируется время от времени обработкой и заточкой. В большинстве случаев это осуществляется алмазной правкой.

Абразивные зерна и материал шлифовального круга

Бесцентровые круглошлифовальные станки могут быть оснащены различными шлифовальными кругами. Шлифовальные круги могут быть изготовлены из оксида алюминия Al2O3, карбида кремния SiC, кубического нитрида бора cBN или алмаза. cBN- и алмазные круги очень жесткие и применяются для высокоточной заточки и шлифования очень твердых материалов. Такие шлифовальные круги служат очень долго. Из-за растворимости углерода в стали алмазные шлифовальные круги необходимы только для шлифования стальных деталей.

Размер частиц

Размер частиц абразивного материала шлифовального круга определяется размером «ячейки сита», используемого для обработки материала. Размер частиц является, таким образом, мерой шероховатости шлифовалъного круга и определяет скорость обработки и шероховатостъ поверхности после обработки.

грубаясредняятонкаяочень тонкаясверх тонкая
10 12 14
16 20 24
30 36 46
54 60
70 80 90 100
120 150 180 220
240 280 320 400
500 600 700 800
1000 1200 1500 2000
2500 3000 4000 6000

Связка

Связка для абразивного материала может быть металлической, керамической или пластиковой. Kерамическая связка применяется довольно часто. Достигается хорошее удаление материала, а прочность связки обеспечивает высокую точность шлифования. Связка нечувствительна к воде, кислоте, маслу и изменению температуры. Пластиковая связка относительно мягкая и позволяет получить очень гладкие поверхности. Металлические связки используются для специальных целей, как, например, применение правки, работающей с электоискровой обработкой. Для ведущих колес применяется вулканитовая связка.

очень мягкаямягкаясредняяжесткаяочень жесткая
D E F GH I J KL M N OP Q R ST U V W X Y Z

Шлифовальные круги фирмы Kinik

Мы можем предложить Вам множество шлифовальных кругов фирмы Kinik, Taiwan. Фирма Kinik является большой биржевой фондовой компанией с отличной репутацией. Присылайте нам спецификацию Вашего шлифовального круга и мы сделаем для Вас подходящее предложение.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector