Шліфування отворів і торців насадного інструмента

       Отвори обробляються на внутрішньошліфувальних верстатах на прохід і врізанням (рисунок 4.3). Врізне шліфування (без поздовжньої подачі) використовують при обробці коротких, фасонних і глухих отворів.

        При поздовжньому шліфуванні на прохід (рисунок 4.3 а, б) виконується зворотно-поступальний рух шліфувального круга, що характеризується швидкістю поздовжнього переміщення Vпр, м/хв, і подачею на глибину шліфування на хід Sh або подвійний хід Sh2х. При врізному шліфуванні подача виконується перпендикулярно до осі заготовки (рисунок 4.3 в, г) і характеризується швидкістю врізаної подачі Vвр, мм/хв.    Шліфувальний круг у процесі шліфування повинен виходити з робочої  зони на 1/3 своєї висоти. Шліфування внутрішніх торців виконується поверхнею торця шліфувального круга з поперечним переміщенням; шліфування зовнішніх торців - торцем шліфувального круга з подачею на глибину шліфування.

         Обробка отворів на внутрішньошліфувальних верстатах має такі особливості: значно збільшується поверхня контакту шліфувального круга з оброблюваною поверхнею і погіршується підведення охолоджувальної рідини в порівнянні з круглим зовнішнім шліфуванням, через що збільшується тепловиділення і небезпека припіків.

         Діаметр шліфувального круга обмежується розміром оброблюваного отвору. Малий діаметр шліфувального круга призводить до його швидкого зношування і необхідності частої його правки. Порівняно великий виліт оправки шліфувального круга, її малий діаметр (обмежений діаметром круга) значно знижують жорсткість системи і приводять до пружних відтисків круга, що викликає необхідність обмежувати режими шліфування для отримання точних поверхонь.       Враховуючи низьку жорсткість шпинделя шліфувальної головки і малий діаметр круга, необхідно на операції внутрішнього шліфування знімати мінімальні припуски Діаметр круга вибирають найбільшим залежно від діаметра оброблюваного отвору. Співвідношення між діаметром круга і діаметром шліфованого отвору таке:

Діаметр шліфованого отвору, мм...........до 30; вище 30 до 80;

вище 80 до 150; вище 150 до 200.

Відношення діаметра шліфувального круга до діаметра отвору заготовки відповідно 0,95; 0,9;  0,85;   0,8; 0,70.

         Висоту (ширину) круга вибирають залежно від довжини отвору:

10/8, 12/10, 16/13, 20/16, 25/20, 32/25, 40/32, 50/40, 60/50, 80/60. У знаменнику - висота круга.

 

Технологічні особливості внутрішнього шліфування отворів і торців різального інструмента

         Шліфування отворів і торців проводять за однією з чотирьох схем. За першою схемою  отвір і торець шліфують на внутрішньошліфувальному верстаті з торцешліфувальним пристроєм (рисунок 4.4). За одну установку шліфують отвір і один торець 1, 2, а другий торець шліфують на плоскошліфувальному верстаті 3. За цією схемою шліфують заготовки прорізних, кутових, трибічних, черв'ячних фрез і заготовки інших подібних інструментів.

  Друга схема (рисунок 4.5) передбачає спочатку послідовну обробку двох торців однієї заготовки на плоскошліфувальному верстаті 1, 2. Потім, базуючись на шліфованих, паралельних одна одній поверхні, шліфують отвір, вісь якого перпендикулярна до торців (поз. 3). За цією схемою шліфують заготовки тонкостінних фрез, шеверів, довбачів.

     Третя схема (рисунок 4.6) характерна тим, що спочатку шліфують отвір на внутрішньошліфувальному верстаті (поз. 1), а потім обробляють торці А і Б на круглошліфувальному верстаті

     За четвертою схемою (рисунок 4.7) обробляють фрези з маточиною. Спочатку з однієї установки шліфують отвір і торцеву поверхню А зубів на внутрішньошліфувальному верстаті (поз.1). Потім від отриманої бази шліфують торець Б на плоскошліфувальному верстаті (поз 2). Обробку закінчують шліфуванням маточини В і Г від бази А і Б на плоскошліфувальному  верстаті (поз. 3, 4).

 

Шліфування і доведення торців і отвору довбача                      До поверхні зовнішнього опорного торця довбача висувають такі вимоги: поверхня повинна мати шорсткість Rа=0,16 мкм; відхилення від площини не повинне перевищувати 0,005мм. Ці вимоги забезпечуються при шліфуванні торцем круга на плоскошліфувальному верстаті з круглим столом і вертикальним шпинделем. Рекомендується застосовувати кільцеві круги 92А 40 СМ1 - СМ2  на бакелітовій зв'язці.   Режими шліфування: Vкр=22 м/с, частота обертання стола

n=14 хв-1, вертикальна подача при попередньому шліфуванні

0,6мм/хв, при остаточному - 0,2мм/хв, час виходжування 6- 7хв, ЗОР - содово-нітрідний розчин.

     Опорний торець довбачів остаточно доводять на доводочному верстаті чавунними плитами. Відхилення від площинної контролюється перевірочною лінійкою.

        Для забезпечення необхідної шорсткості і точності отвіру довбача хонінгують або доводять.

      Для отримання отворів з точністю за 5-м квалітетом  і шорсткістю поверхні Rа=0,16-0,08мкм у заготовках довбачів і черв'ячних фрез отвори притирають або хонінгують. Припуск на притирання 0,02-0,03мм. Отвори притирають на токарних, свердлувальних або спеціальних доводочних верстатах, чавунними притирами. Заготовки інструмента із швидкорізальної сталі притирають пастами з карбіду кремнію зернистістю М20Н – М14н.

     При доведенні інструмента з твердого сплаву для продуктивності доведення застосовують діамантову пасту із зернистістю 20/14, а для остаточного доведення - пасту із зернистістю 5/3. Остаточну обробку отворів в інструменті з швидкорізальної сталі можна проводити хонінгуванням при знятті припуску 0,1-0,2мм.

 

 

 

Шліфування плоских поверхонь різальних інструментів

      Плоске шліфування виконують периферією або торцем круга (рисунок 4.8). Шліфування можна виконувати як з поперечною подачею (коли ширина оброблюваної поверхні більша ширини круга), так і без поперечної подачі. У тому й іншому випадку припуск можна знімати або за декілька робочих ходів верстата, або  за один робочий хід (глибинне шліфування).

       При шліфуванні периферією круга потрібна менша сила різання. При цьому нагрів заготовки незначний.

        При шліфуванні торцем круга поперечні коливання шпинделя шліфувального круга в меншою мірою впливають на рельєф оброблюваної поверхні, у зв'язку з чим при цьому способі отримують вищу точність і низьку шорсткість.

         Глибинне шліфування у ряді випадків є більш продуктивно в порівнянні з багатопрохідним, проте цей спосіб застосовується тільки при достатній жорсткості технологічної системи.

     Найбільш поширеними приладами для установки і закріплення оброблюваних заготовок на плоскошліфувальних

верстатах є електромагнітні столи, плити і магнітні блоки, косинці і призми.

     При обробці заготовок невеликих розмірів із взаємно перпендикулярними сторонами застосовують лекальні лещата.   Всі сторони затискних поверхонь губок лекальних лещат оброблені під кутом 90°. Не виймаючи заготовок із лещат, можна обробити три взаємно перпендикулярні сторони.

     Для збільшення надійності кріплення заготовок на магнітний плиті застосовують опорні або притискні планки. При обробці прямокутних заготовок застосовують сталеві загартовані косинці. Дрібні заготовки приклеюють шелаком на сталеві плити.

Технологічні особливості плоского шліфування різальних інструментів

     Для плоского шліфування ножів збірних фрез, оснащених твердосплавними пластинами, застосовують спосіб електрохімічного діамантового шліфування (ЕХАШ) торцем спеціального струмопровідного діамантового круга з канавками в робочому шарі, що мають вихід рідини через канали на периферію.

 

Профільне шліфування фасонних різців

    Задні поверхні призматичних і круглих фасонних різців отримують одним з двох методів профільного шліфування: копіюванням або обгинанням (рисунок 4.9).

      При копіюванні профіль інструмента на оброблюваній ділянці повністю збігається з профілем шліфувального круга. Обробка ведеться за всім профілем або за елементами.

     Метод копіювання дозволяє використовувати універсальне обладнання (круглошліфувальні, різешліфувальні і плоскошліфувальні верстати) і забезпечує порівняно більшу продуктивність. Метод копіювання по всьому профілю є найпродуктивнішим, але вимагає складної правки круга.     Можливості його використання обмежені шириною шліфувального круга, жорсткістю і потужністю шліфувального верстата.

    У промисловості найбільше застосування при обробці профілю фасонних різців отримав метод копіювання за елементами. Для шліфування фасонних різців із швидкорізальної сталі використовують переважно круги з електрокорунду на керамічній зв'язці.

      При обгинанні профілі оброблюваної заготовки інструмента і шліфувального круга не збігаються, а складний контур утворюється як огинання різних положень шліфувального круга простої форми, отримуваних внаслідок рухів верстата або пристрою.

        Метод обгинання, здійснюваний на спеціальних профілешліфувальних верстатах, набув поширення при одиничному і дрібносерійному виготовленні фасонних різців із складним профілем.

      Для обробки фасонних різців із швидкорізальної сталі використовують двокутові круги з електрокорунду на керамічній зв'язці. Фасонні різці з твердого сплаву шліфують двокутними діамантовими кругами на органічній або металічній зв'язках.

     При профільному шліфуванні методом копіювання використовують фасонні шліфувальні круги, правку яких здійснюють за допомогою різних пристроїв.

        Призматичні різці при шліфуванні профілю різальної частини закріплюють у пристрої, щоб уся обробка і контроль профілю проводилися, не знімаючи різця.

     Круглі фасонні різці шліфують у центрах.

     При профільному шліфуванні методом обгинання  використовують два кутові круги з кутом профілю 600 і радіусом при вершині 1-2мм. Обробку ведуть на профільно- шліфувальних верстатах або верстатах з ЧПК.    

 

Шліфування профілю шліцьових протяжок

    Існує чотири основні види профілів шліцьових з'єднань і відповідно протяжок: прямобічні, евольвентні, трапецієподібні і трикутні. Шліфування шліців проводиться за методом копіювання, при якому профіль протяжки збігається з профілем шліфувального круга (рисунок 4.10). Протяжку встановлюють в центри ділильного пристрою і підтримують люнетами.

     У протяжок із прямобічним профілем після шліфування бічних сторін проводиться прорізання канавок, а у протяжок, що не мають задніх кутів, на бічних сторонах профілю шліфують піднутрення із залишенням стрічки на бічних сторонах.     Піднутрення проводиться торцем шліфувального круга або шліфувальним кругом з кутом профілю, меншим, ніж кут профілю западини шліцьових зубів, на величину кута піднутрення.

Шліфування задніх поверхонь довбачів і шеверів

     Задні поверхні зубів довбачів і дискових шеверів є евольвентними гвинтовими поверхнями, які обробляють переважно методом обгинання у процесі обкатки.

     Найбільш застосовними схемами обробки евольвентних поверхонь довбачів  і шеверів є шліфування плоскою стороною дискового круга в процесі переривчастої обкатки з одиничним діленням і шліфування черв'ячними абразивними кругами з безперервною обкаткою і діленням.

     Шліфування плоскою стороною дискового круга ведеться без поздовжньої подачі уздовж зуба, тому для схоплювання всієї довжини оброблюваного зуба використовують шліфувальні круги великого діаметра.    

      Для того щоб уникнути підрізування зуба довбача в точках, що лежать нижче його ділильного кола, площину шліфувального  круга встановлюють до площини упору копіра під кутом, близьким до кута зачеплення евольвенти.     

    При обробці косозубого шевера шліфувальний круг повертають в площині, дотичній до основного циліндра на кут нахилу зубів шевера.

Шліфування задніх поверхонь черв'ячних фрез

      Основний черв'як черв'ячної фрези призначений для нарізування евольвентних зубчастих коліс, повинен бути евольвентним з прямолінійним профілем в перетині, дотичному до основного циліндра. З технологічних міркувань на практиці основний евольвентний черв'як заміняють на архімедовий з прямолінійним профілем в осьовому перетині або конволютним із прямолінійним профілем в нормальному перетині по западині (або по витку). Теоретично точна бічна задня поверхня черв'ячної фрези незалежно від виду основного черв'яка є не лінійчастою гвинтовою поверхнею з криволінійним профілем у будь-якому перетині. Отримати таку поверхню шліфувальним кругом можна тільки при осьовому затилуванні черв'ячної фрези. Проте затилувальні верстати працюють переважно методами радіального або радіально-осьового (косого) затилування, що не дозволяють використовувати шліфувальні круги з криволінійною твірною без похибок профілю черв'ячної фрези. Тільки у випадку, якщо теоретичний профіль шліфувального круга є прямолінійним, осьове затилування можна замінити радіальним практично без похибок. При затилуванні шліфуванням необхідно забезпечити високу точність форми і положення різальних кромок на початковій інструментальній поверхні основного черв'яка і незмінність цього положення при повторних заточуваннях по передній поверхні .

   

Черв'ячні фрези класів А, В, С шліфують так: при М=1-2мм - одночасно по діаметру і по профілю двовитковим шліфувальним кругом або одновитковим кругом з утворенням радіусів на вершинах (рис.4.11 а, б); при М=1,5-7мм - послідовно по діаметру, профілю впадини і радіусах на вершинах або одночасно по діаметру, профілю витка і радіусах на вершинах (рис. 4.11 в); при М=6-12мм - послідовно по діаметру, правій і лівій сторонах профілю і радіусах на вершинах або з поєднанням шліфування по діаметру і по радіусах на вершинах (рис.4.11 г, д).