Шлифование отверстий на внутришлифовальных станках.

Отверстия на внутришлифовальных станках обрабатываются на проход и врезанием. Врезной способ (без продольных подач) используют при обработке коротких, фасонных и глухих отверстий, не имеющих канавки для выхода круга. Во всех остальных случаях применяют шлифование на проход, обеспечивающее более высокую точность и меньший параметр шероховатости поверхности.

 

Рис. 30. Схемы шлифования на внутришлифовальных станках

 

При шлифовании на проход обработка, как правило, ведется в одну операцию. В серийном и массовом производстве на внутришлифовальных станках обеспечивается точность обработки по 6-7-му квалитетам и с параметрами шероховатости поверхности Ra=1, 2-: -2, 5 мкм. При длительном выхаживании достигается параметр шероховатости поверхности Rа=0, 4-: -0, 6 мкм. Учитывая малую жесткость шпинделя шлифовальной головки и малый диаметр круга, необходимо на операциях внутреннего шлифования снимать минимальные припуски (табл. 1). Диаметр круга выбирается наибольший, допустимый диаметром обрабатываемого отверстия.

 

Таблица 1. Припуск на шлифование отверстий (по диаметру), мм

Диаметры отверстий, мм	Длина отверстия, мм
	до 25	25-50	50-100	100-150	150-200	200-300
До 10	0, 07-0, 1	0, 10-0, 12	-	-	-	-
10-18	0, 12-0, 15	0, 12-0, 15	0, 15-0, 18	-	-	-
18-30	0, 12-0, 15	0, 15-0, 18	0, 18-0, 22	0, 20-0, 25	-	-
30-50	0, 18-0, 22	0, 22-0, 27	0, 25-0, 30	0, 25-0, 30	0, 30-0, 35	0, 40-0, 50
50-80	0, 20-0, 25	0, 25-0, 30	0, 25-0, 30	0, 35-0, 40	0, 40-0, 45	0, 45-0, 55
80-120	0, 25-0, 30	0, 25-0, 30	0, 30-0, 35	0, 40-0, 45	0, 45-0, 50	0, 50-0, 60
120-180	0, 30-0, 35	0, 35-0, 40	0, 40-0, 45	0, 45-0, 50	0, 55-0, 60	0, 50-0, 65
180-250	0, 40-0, 45	0, 45-0, 50	0, 45-0, 50	0, 50-0, 55	0, 60-0, 65	0, 65-0, 75
Свыше 250	0, 40-0, 50	0, 50-0, 55	0, 50-0, 55	0, 50-0, 60	0, 60-0, 70	0, 65-0, 75

 

Соотношение между диаметром круга и диаметром шлифуемого отверстия детали приведено ниже.

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

 

Высота (ширина) круга выбирается в зависимости от длины обрабатываемого 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

 

 

Для малых отверстий (до 30 мм) диаметр шлифовального круга выбирается на 1, 5-3 мм меньше диаметра шлифуемого отверстия. Это обусловлено увеличением режущей поверхности инструмента и стремлением применить наибольший диаметр шпинделя. При такой малой разнице между диаметром круга и отверстия образуется большая поверхность контакта круга с деталью, что приводит к концентрации тепла на обрабатываемой поверхности. При обработке материалов, склонных к прижогам и трещинам, с целью уменьшения тепловыделения применяют структурные и более мягкие круги, благодаря чему снижают скорости шлифования. Для отверстий диаметром свыше 200 мм диаметр круга в основном определяется диаметром шпинделя шлифовальной бабки.

На качество и производительность шлифования оказывает значительное влияние выбор диаметра и консольного вылета шпинделя шлифовального круга. Примеры правильного и неправильного выбора диаметра и длины вылета шпинделя приведены в табл. 2.

 

Таблица 2. Примеры выбора диаметра и длины шпинделя круга

Неправильно	Правильно
Шпиндель слишком тонкий, склонен к упругим отжатиям. Производительность съема припуска уменьшается в несколько раз по сравнению с правильно выбранным диаметром шпинделя	Более жесткий шпиндель позволит применить увеличенный диаметр круга, благодаря этому увеличится производительность съема без упругих отжатий шпинделя
Вылет шпинделя слишком длинный, что приведет к снижению производительности съема припуска	Консольная часть шпинделя достаточно жесткая и длина его вылета обеспечивает необходимую глубину входа шлифовального круга в отверстие
Уменьшенный диаметр и удлиненная консольная часть шпинделя приведут к снижению производительности съема припуска	Жесткий увеличенный диаметр шпинделя обеспечит производительный съем без упругих отжатий

При малой жесткости шпинделя станка увеличение скорости шлифовального круга особенно заметно влияет на повышение производительности, точности и снижение параметров шероховатости поверхности. Выбор скорости шлифовального круга ограничивается опасностью появления прижогов из-за большой поверхности контакта круга с деталью и трудностью подвода охлаждающей жидкости.

Рекомендуются следующие скорости шлифовального круга (м/с) при внутреннем шлифовании различных материалов:

Стали конструкционные и низколегированные - 30-60;

Стали высоколегированные, трудношлифуемые - 20-25;

Чугун - 20-30;

Твердый сплав-12- 20;

Цветные металлы - 20-30;

Стекло - 8-12;

Пластмассы и резина -15-20.

 

Скорость вращения детали должна составлять 0, 015-0, 03 от скорости шлифовального круга. При этом большие значения выбираются при шлифовании материалов, склонных к прижогам и трещинам. При шлифовании с продольной подачей величина перебега круга с каждой стороны должна быть равной 1/3, но не более 1/2 высоты круга. Круг из отверстия выводится лишь по окончании шлифования или для его правки.

Продольная подача обычно выбирается в долях высоты круга и не должна превышать 3/4 его высоты на один оборот детали.

Число двойных ходов стола и частота вращения детали не должны составлять передаточного отношения, равного целому числу.

 

Недостатки внутреннего шлифования по сравнению с наружным следующие:

1) необходимость применять шлифовальный круг малого диаметра (0, 7-0, 9 от диаметра шлифуемого отверстия) и, как следствие, быстрый износ круга;

2) необходимость большого числа оборотов шпинделя для обеспечения нужной скорости резания при малых диаметрах шлифовальных кругов; например, для достижения скорости 30 м/сек при диаметре шлифовального круга 15 лш требуется 38 214 об/мин;

3) консольное положение шпинделя и трудность обеспечить его достаточную жесткость (так как увеличение диаметра шпинделя невозможно вследствие необходимости вводить его в шлифуемое отверстие); в результате этого возможно появление вибраций шпинделя;

4) необходимость вследствие указанного в п. 3 и из-за пониженной скорости вращения круга работать с меньшими подачами и глубинами резания, чем при наружном шлифовании;

5) необходимость относительно часто править шлифовальный круг вследствие ускоренного износа. Это приводит к снижению производительности, уменьшению точности обработки и увеличению расхода шлифовальных кругов.

Рис. 31 Схема шлифования с планетарным движением.

 

Существуют три основных вида внутришлифовальных станков:

1) станки с вращением обрабатываемой детали, закрепленной на шпинделе станка;

2) станки с вращением незакрепленной обрабатываемой детали - бесцентровые;

3) станки с планетарным движением шпинделя при неподвижной детали.

При обработке на станках первого вида, применяемых чаще всего, обрабатываемую деталь устанавливают в патрон или в специальное приспособление, помещенное на шпинделе, и приводят во вращение. Шлифовальный круг, быстро вращаясь вокруг своей оси, перемещается вдоль нее возвратно-поступательно (продольная подача) и снимает за каждый ход небольшой слой металла.

На бесцентровых внутришлифовальных станках обрабатываемую деталь помещают между тремя роликами.

 Ролик  приводит во вращение деталь, положенную на опорный ролик  и прижимаемую к нему и к ведущему ролику  откидным нажимным роликом. Шлифовальный круг  вращается вокруг своей оси и в конце каждого хода подается в поперечном направлении. Обрабатываемая деталь движется возвратно-поступательно вдоль своей оси вместе с роликами.

Такие станки строят также с магазинными устройствами, что позволяет их полностью автоматизировать. Указанные стаики применяют главным образом для шлифования цилиндрических и конических отверстий в цилиндрических деталях (например, в кольцах подшипников качения, гильзах цилиндров, разных втулках и т. д.).

Область применения бесцентровых внутришлифовальных станков ограничена: на них можно шлифовать только детали цилиндрической формы.

Станки третьего вида - с планетарным вращением больших размеров, вращать которые неудобно (например, цилиндры паровых машин).

Во многих случаях необходимо обеспечить перпендикулярность торца детали по отношению к оси отверстия (например, у большинства шестерен). Это достигается шлифованием торца в той же установке, в которой шлифуют отверстие Поэтому многие внутришлифовальные патронные станки снабжены двумя шпинделями: один предназначен для шлифования отверстия, а другой служит для шлифования плоскости торца обрабатываемой детали шлифовальным кругом чашечной формы.

Сравнительно большая трудоемкость внутреннего шлифования обусловливает распространение полуавтоматических внутришлифовальных станков.

 

Получение отверстий.

Практическая часть.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: