46.Отделочные операции наружных и внутренних поверхностей шпинделя.

Наиболее ответственными операциями, влияющими на конечную точность шпинделя, являются операции отделочной обработки опорных шеек шпинделя, центрирующего конуса для фиксирования зажимного патрона и исполнительной поверхности осевого отверстия. Точность указанных поверхностей у шпинделя для непрецизионных станков, а также у шпинделей, работающих на опорах качения, достигается шлифованием; для более высокой точности и правильности формы обычно шлифование делят на предварительное и окончательное.

У шпинделей с осевым отверстием наружные поверхности шли­фуют на базе поверхностей осевых отверстий на пробках либо на поверхностях фасок, либо на цилиндрических разжимных оправках. В первых двух случаях качество поверхности и их точность получаются выше.

Шпиндели без осевого отверстия шлифуют в центрах на круг- лошлифовальных станках типа ЗЕ153, ЗМ151В, ЗМ152В, ЗМ163Ф2Н2В кругами зернистостью СМ1—СМ2. Отделку цен­трирующего конуса можно вести также в центрах, установив шпин­дель на тех же пробках, на которых производилась окончательная обработка опорных шеек. Однако, так как пробки являются до­полнительным звеном в технологической размерной цепи, они могут внести дополнительную погрешность, которая может ока­заться больше, чем это допустимо требованиями соосности обра­батываемой поверхности с осью вращения шпинделя. Поэтому для предотвращения этих погрешностей правильнее шлифование исполнительных поверхностей (внутреннего и наружного конусов или центрирующего пояска) выполнять на базе опорных шеек. В этом случае шпиндель базируется поверхностями опорных шеек в двух опорах гидростатического люнета, уста­новленного на столе круглошлифовального станка, и приводится во вращение от шпинделя гибкой связью (поводком). Вкладыши специальных люнетов тщательно обрабатывают и при установке приспособления на столе станка выверяют.

В последнее время для отделочных операций наружных по­верхностей валов и шпинделей стали применять шлифовальные станки с ЧПУ.

Если валы имеют несколько поверхностей с параметрами ше­роховатости Ra = 1,25 ... 0,32 мкм и с размерами точностью 7—8-го квалитетов и выше (ГОСТ 25346—82), то окончательную обработку их целесообразно проводить на круглошлифовальных станках ЗМ151-Ф2 с ЧПУ.

47.Особенности обработки шпинделей прецизионных станков.

Технологический процесс изготовления шпинделей пре­цизионных станков более сложный, так как к таким шпинделям предъявляются более высокие требования. Например, у шпин­деля координатно-расточного станка 2А430 отклонения от конус­ности и овальности опорных шеек не должны превышать 0,002 ... 0,001 мм, биение должно быть не более 0,003 мм, параметр шеро­ховатости Ra = 0,04 мкм, биение конусного отверстия относи­тельна оси вращения шпинделя должно быть не более 0,0015 мм у конца шпинделя.

Для устранения влияния остаточных напряжений, которые могут вызвать деформирование шпинделя не только в процессе его обработки, но и в период эксплуатации, шпиндели прецизион­ных станков неоднократно подвергают термической обработке.

Так как необходимы высокая точность, правильность формы и малая⁵ шероховатость поверхности опорных шеек и исполнитель­ных поверхностей, обычно производят неоднократное шлифование и доводочные операции. При шлифовании особое внимание уде­ляется устранению динамической неуравновешенности абразив­ного круга, которая может возникнуть в процессе обработки и значительно ухудшает качество изделия. Доводочными опера­циями могут быть притирка, хонингование и суперфиниширование.

Для получения поверхности опорных шеек Ra < 0,15 мкм их подвергают суперфинишированию. Сущность этого метода заключается в том, что при определенных условиях мелкозер­нистыми абразивными брусочками с поверхности заготовки уда­ляют гребешки, оставшиеся после предыдущей операции, и по­верхность доводят до зеркального вида.

Обработка шеек под подшипники высокоточных станков про­изводится также тонким шлифованием и доводкой (притиркой). Тонким шлифованием можно получить высокую точность формы (отклонение от круглости не более 0,5 мкм) и параметр шерохо­ватости поверхности Ra = 0,16 ... 0,04 мкм.

Доводку выполняют с помощью притиров из серого чугуна СЧ 18, СЧ 21, СЧ 24 с применением абразивной пасты (электро­корунда — 60 %, олеиновой кислоты — 28 стеарина — 12 %), а также алмазной пасты. При доводке частота вращения заготовки, установленной в центрах токарного станка, в начальный период 1,7... 2,1 с^-1, а при окончательной доводке 0,8 с-¹. Операция эта трудоемкая и требующая высокой квалификации рабочего.