4.6.5. Обработка на шлифовальных, заточных и отделочных станках
В качестве режущего инструмента при шлифовании используются абразивные круги. Шлифовальный круг состоит из большого количества острых и твердых абразивных зерен, связанных между собой специальной массой – связкой. Шлифовальный круг можно рассматривать как фрезу с большим числом мелких зубьев – см. рис. 4.15, е. Особенностями шлифовального круга по сравнению с др. режущими инструментами являются очень высокая твердость зубьев (зерен) и способность кругов к самозатачиванию, которое происходит благодаря тому, что затупившиеся зерна на поверхности круга выкрашиваются, а в работу вступают новые острые зерна. Благодаря высокой твердости абразивных зерен шлифованием можно обрабатывать материалы любой твердости, включая закаленные стали, твердые сплавы и хрупкие неметаллические материалы, такие, как стекло, камень, керамику.
Шлифование применяют для окончательной обработки высокоточных деталей; обработки деталей, к которым предъявляются высокие требования в отношении качества поверхности; обработки деталей после закалки; черновых операций при работе по твердой корке. На шлифовальных станках могут быть обработаны все виды наружных и внутренних поверхностей – цилиндрические, конические, торцевые, фасонные, зубчатые и винтовые.
Круглошлифовальный станок (рис. 4.20, а) состоит из станины 9, передней 5 и задней 8 бабок, шлифовальной бабки 7. На верхних направляющих станины установлен подвижный стол 2. На верхней части стола установлен поворотный суппорт, на котором размещены передняя бабка с коробкой скоростей 4 и задняя бабка 8. На задней части станины размещена шлифовальная бабка с шлифовальным кругом 6. Стол станка перемещается в продольном направлении штоком 1 гидроцилиндра 10.
Внутришлифовальный станок имеет аналогичную компоновку элементов, однако у него нет задней бабки, а шлифовальная бабка выполнена консольной. Поскольку круги для внутришлифовальных работ имеют малый диаметр, то механизм главного движения должен обеспечивать высокие обороты шлифовального круга (до 10 000 об/мин). По сравнению с круглошлифовальными станками внутришлифовальные станки имеют значительно более низкую производительность, т.к. консольное расположение шлифовальной бабки и консольное закрепление шлифовального круга не обеспечивают высокой жесткости конструкции. Кроме того, для этих станков требуется частая правка круга.
Плоскошлифовальный станок показан на рис. 4.20, б. На поперечных направляющих станины 9 размещена вертикальная колонна 12. По вертикальным направляющим 11 колонны перемещается шлифовальная бабка 7 с шлифовальным кругом 6. Круг частично закрыт защитным кожухом. По горизонтальным направляющим станины перемещается стол 2. Продольное возвратно-поступательные движение стола осуществляются штоком 1 гидроцилиндра 10. На направляющих стола могут непосредственно устанавливаться заготовка или машинные тиски, магнитная плита и др. приспособления для закрепления детали.
Р
ис.
4.20. Схемы станков шлифовальной группы:
а – круглошлифовальный; б – плоскошлифовальный; в – бесцентрово-шлифовальный; 1 – шток; 2, 17 – стол; 3 – верхняя поворотная часть стола; 4 – коробка скоростей; 5, 8 – передняя и задняя бабки; 6 – абразивный круг; 7 – шлифовальная бабка; 9 – станина; 10 – гидроцилиндр; 11 – направляющие; 12 – колонна; 13 – механизмы правки; 14 – ведущий круг; 15 – бабка ведущего круга; 16 – поворотный суппорт; 18 – нож; – направление движений резания
Бесцентрово-шлифовальный станок показан на рис. 4.20, в. На станине 9 размещена шлифовальная бабка 7 с шлифующим абразивным кругом 6. На верхних направляющих станины установлен стол 17 с вертикальной колонной 12. На колонне размещены поворотный суппорт 16 и бабка 15 ведущего абразивного круга 14. Каждый из кругов периодически правят с помощью механизмов правки 13. Заготовку устанавливают на нож 18 между шлифующим и ведущим кругами. Круги выбираются таким образом, чтобы трение между заготовкой и ведущим кругом было больше трения между заготовкой и шлифующим кругом. Если необходимо продольное перемещение заготовки, то ведущий круг поворачивают на угол 1–7о относительно оси заготовки.
Отделочные станки предназначены для окончательной обработки деталей в целях достижения высокой точности размеров или малой шероховатости поверхности, а чаще всего для того и другого одновременно. В зависимости от принципа работы отделочные станки подразделяют на полировальные, притирочные, хонинговальные (см. рис. 4.15, ж) и суперфинишные (см. рис. 4.15, з). Для улучшения и повышения производительности процессов хонингования и суперфиниширования применяют наложение электрического тока или ультразвука. Ультразвуковое суперфиниширование абразивными и алмазными брусками получило широкое распространение в производстве подшипников качения.
Заточные станки представляют особую группу шлифовальных станков, которые служат не для обработки деталей, а для заточки различных видов режущих инструментов. Заточные станки выпускают в виде простейших точил, универсально-заточных станков и специализированных заточных станков.