| Рис. 86. Схемы круглого и плоского шлифования |
При круглом внешнем шлифовании методом продольной подачи (рис. 86, а) главное движение со скоростью V
кр совершает шлифовальный круг. Заготовка вращается со скоростью V
з и совершает поступательное перемещение V
пр вдоль оси (продольная подача). Поперечная подача S
п на глубину шлифования t совершается шлифовальным кругом в конце продольного хода в направлении, перпендикулярном к оси заготовки.
При шлифовании методом поперечной подачи (врезания) (рис. 86, б) шлифовальный круг совершает вращательное движение (Vкр) и поперечное перемещение (Sп), а заготовка - только вращательное движение Vв. Применяется метод при шлифовании цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, ширина которых меньше ширины круга. Схема внешнего бесцентрового шлифования с продольной подачей показана на рис. 86, в.
Заготовку 3, опирающуюся на нож (упор) 1, пропускают между двумя установленными на определенном расстоянии один от другого шлифовальными кругами. Круг 2, вращающийся с большой скоростью Vкр, называется шлифующим. Круг 4, называемый ведущим, вращается со скоростью Vв, во много раз меньшей. Благодаря скосу ножа заготовка прижимается
к ведущему кругу и вращается со скоростью, близкой к его скорости. Ввиду того, что ведущий круг повернут на угол a, скорость его вращения Vв разлагается на две составляющих Vs и V2 и заготовка получает продольное перемещение (продольную подачу) вдоль оси со скоростью Vs (Sпр).
При вращении и продольном перемещении заготовки шлифующий круг срезает с нее определенный слой металла. Бесцентровое шлифование обеспечивает высокую производительность.
На рис. 86, г показана схема внутреннего шлифования. Рабочим движением является вращение шлифовального круга со скоростью Vкр, который совершает и возвратно-поступательное движение со скоростью продольной подачи Sпр, а также периодически в конце хода - поперечную подачу Sп на глубину резания t. Заготовка вращается в направлении, противоположном направлению вращения шлифовального круга со скоростью Vз во много раз меньшей, чем скорость вращения шлифовального круга.
В зависимости от метода работы различают плоское шлифование периферией (рис. 86, д) или торцом круга (рис.86, е). Закрепленная на столе заготовка совершает возвратно-поступательное движение продольной подачи Sпр, шлифовальный круг, помимо главного движения со скоростью Vкр, совершает в конце продольного хода поперечную подачу Sп, а после шлифования всей плоскости - вертикальное перемещение Sв на глубину резания t.
Абразивный инструмент
Абразивные материалы в зависимости от размеров отдельных частиц делят на зерна и порошки. Наиболее мелкие частицы, размер которых измеряют в микрометрах, образуют микропорошки.
Материал, скрепляющий между собой зерна абразива, называют связкой. Применяются связки керамическая, бакелитовая и вулканитовая. Керамическая связка отличается высокой стойкостью к теплу, воде и агрессивным средам, но является хрупкой. Бакелитовая (на основе фенолоформальдегидной смолы) и вулканитовая (на основе каучука, превращенного при вулканизации в эбонит) связки обладают эластичностью, но боятся высоких температур и менее стойки к агрессивным средам.
Под твердостью шлифовального круга понимают способность связки удерживать зерно от вырывающей внешней силы. Предусматривается семь классов твердости: мягкие (М), среднемягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).
Структура круга определяется соотношением объемов зерен, связки и пор. Она характеризуется номером, с увеличением которого плотность круга уменьшается.
В маркировку круга кроме рассмотренных характеристик входят форма круга, основные размеры и максимальная допустимая скорость шлифования.
При выборе шлифовального круга необходимо стремиться, чтобы он работал в условиях самозатачивания, (обусловленного выкрашиванием затупившихся зерен) и продолжительное время сохранял свою форму. Обычно для шлифования твердых материалов рекомендуется применять мягкие круги, а для обработки мягких материалов - твердые круги. В ряде случаев от этой общей рекомендации приходится отступать. Так, для обработки меди следует назначить мягкий круг, чтобы облегчить его самозатачивание. Иначе поры круга быстро забьются снимаемой стружкой, и круг потеряет режущие свойства.
Широкое распространение получило алмазное шлифование. Режущие кромки зерен алмаза в несколько раз острее, твердость в два и более раза выше в сравнении с большинством синтетических абразивных материалов. Алмазный круг состоит из алюминиевого, стального или пластмассового корпуса и алмазоносного слоя, составляющего 1,5…3 мм. В качестве связки зерен алмаза используют бакелиты и металл. Наряду с алмазом успешно применяется кубический нитрид бора (эльбор).
Шлифовальные станки
В соответствии с выполняемой работой различают: круглошлифовальные станки - для обработки наружных поверхностей вращения; внутришлифовальные - для обработки внутренних поверхностей вращения; плоскошлифовальные - для обработки плоскостей; специальные (шлицешлифовальные, зубошлифовальные, резьбошлифовальные и др.); заточные - для заточки режущего инструмента.
Наиболее распространенными являются круглошлифовальные и плоскошлифовальные.
Круглошлифовальный станок предназначен для шлифования наружных цилиндрических и конических поверхностей.
Для обработки плоских поверхностей наиболее распространенными являются плоскошлифовальные станки, работающие периферией круга.
