книги / Финишная обработка лепестковыми кругами

А-^I Ь—*1

A ys

на токарном станке 1К63 с закреплением заготовки в патроне. На

установлены зависимости для расчета производительности, удельного износа шлифовальной шкурки и параметров шероховатости для наружно*

101

го круглого полирования ЛКТ диаметром 300 мм. В экспериментах на образцах из стали 45 (HRCg 5 2 ...5 4 ) и нормализованной и чугуна

ЛКТ во всех случаях изменялась от 14А4 до 14А12, а смещение е оси

Применение лепестковых кругов в инструментальном производстве.

ЛКП диаметром 50 мм, зернистостью 14А4, шаржированные пастой ГОИ,

ГОИ, применяют для отделочной обработки задних поверхностей резцов

102

103

18. Значения коэффициентов dQ, d^, d^, d^ и d^

при наружном круглом полировании ЛКТ диаметром 300 мм

104

типа ЗА64Д полируют канавки сверл диаметром более 30 мм. Круги профилируют вручную брусками из карбида кремния. Операция внедрена взамен полирования абразивными кругами на вулканитовой связке.

Круги Небольших размеров применяют для полирования азотирован­ ных матриц пресс-форм до Ra = 0 ,1 6 ...0 ,3 2 мм на внутришлифовальном станке.

ЛКП диаметром 4 0 ... 150 мм, установленные на ручных шлифовальных Машинках, используют для полирования профильных поверхностей пресс-форм и штампов. Заготовки оснастки сложного профиля обраба­ тывают вручную, устанавливая ЛКП на обдирочнотшлифовальных станках.

Корректирование режимов обработки при изнашивании лепестковых кругов. В результате изнашивания лепестковых круге» условия обра­ ботки ими изменяются. При изнашивании ЛКП изменяются центробежная

и упругая составляющие радиальной составляющей Р силы резания и

у

скорость круга. При изнашивании ЛКТ изменяются значения упругих сил.

Д ля сохранения параметре» процесса на постоянном уровне необхо­ димо в процессе изнашивания ЛКП вводить корректировки в значения 5 или Р" или одновременно корректировать оба фактора. Для корректи­

рования U" необходимо плавно изменять число оборотов привода шли­

фовального шпинделя. Однако большая часть серийных шлифовальных станков не обеспечивает такой возможности. Проще и практически удобней корректировать значения деформации круга. Для этого необ­ ходимо устанавливать зависимости значений деформации от длины лепестков.

Рассмотрим пример получения таких зависимостей для случая плос­ кого полирования ЛКП диаметром 300 мм стали 45 (HRC^ 52 ...54). В

задаче требуется определить оптимальные значения деформации круга, обеспечивающие параметры шероховатости поверхности Ra = 0,32 мкм и R a = 0,45 мкм на всех стадиях его изнашивания. Для решения этой задачи использовали ЛКП, имеющие длину лепестков 0,75; 0,5; 0,25 и 0,125 от первоначальной при различных деформациях. При этом

105

контролировалось значение Ra. Полученные данные представлены в

всех стадиях изнашивания круга Ra - 0,32 мкм и Ra = 0,45 мкм в начальный период работы круга (при L = 60 мм) 8 должно равняться соответственно 0 ,6 и 1,25 мм. При износе лепестков до L ® 45 мм 8 должно быть повышено соответственно до 0,7 и 1,5 мм, а при

разных стадиях изнашивания круга, мало зависит от обеспечиваемого

L - 7.5мм

106

значения Ra (рис.46, в), от свойств обрабатываемого материала и схемы обработки и в значительной степени зависят от -диаметра ЛКП, его коэффициента заполнения и зернистости лепестков.

Д ля каж дого сочетания этих факторов может быть экспериментально

нежестких требованиях к параметрам шероховатости поверхности эта зависимость может быть заменена более простой, усредненной. В этом случае по мере изнашивания круга значение 5^ надо будет уменьшать

стабильными. Нестабильными будут показатели производительности и

условий обработки в процессе изнашивания ЛКП и по другим парамет­ рам шероховатости поверхности, а такж е по производительности и др.

Значительно проще определяются значения б при изнашивании ЛКТ.

Как видно из формулы (7), для обеспечения Р = const деформация У®

круга на любом этапе его изнашивания должна быть пропорциональна его высоте.

В практике часто параметр шероховатости поверхности Ra задается

ные результаты по качеству поверхности дает контроль за деформа­ цией по силе тока, которая в процессе изнашивания круга должна сохраняться примерно на одном уровне. При таком способе регулиро­ вания условий обработки существенно упрощаются задачи автоматиза­ ции полирования.

Вопросы точности. В практике в большинстве случаев при полиро­ вании лепестковыми кругами снимают небольшие припуски, ограничен­ ные высотой микронеровностей и слоем измененной структуры. Тем не менее при этом возникают погрешности обработки, являющиеся следст­ вием влияния ряда технологических факторов. К специфическим

107

погрешностям, влияющим на точность выполнения размеров отдельных поверхностей заготовок, относятся погрешности, зависящ ие от спосо­

ба настройки станка на требуемую деформацию круга, и погрешности, зависящие от способа ограничения продолжительности обработки.

В практике настройку станка на деформацию круга осуществляют по лимбу станка или контролируя силу потребляемого тока. При настрой­ ке по лимбу возникающие погрешности в значительной мере зависят от точности, с которой оператор определяет момент начала контакта круга с заготовками. Статистика показывает, что, например, при наружном круглом полировании заготовок из стали и чугуна эти

Точность, заданную чертежом, при обработке лепестковыми кругами обеспечивают двумя способами. При первом способе контролируют вы­ полняемый размер, используя для этого стандартные и специальные измерительные средства. При втором способе требуемую точность обеспечивают на предшествующей полированию операции, а при полиро­ вании регламентируют снимаемый припуск, ограничивая продолжитель­ ность обработки. Этот способ, обеспечивающий автоматическое полу­ чение размера, нашел широкое применение в серийном и массовом про­ изводствах. При жестких требованиях к точности продолжительности обработки ограничивают с помощью реле времени, встраивая их в цепь управления станком. При нежестких требованиях к точности продолжи­ тельность обработки ограничивается оператором, основывающимся при этом на сложившимся опыте. В последнем случае возникают случайные погрешности обработки, вызванные нестабильностью ее продолжитель­ ности. Например, при наружном круглом полировании эти погрешности находятся в пределах ± 20 % от припуска. В тех случаях, когда сни­ маемый припуск ограничивается высотой исходных микронеровностей, сокращение продолжительности обработки приводит к их неполному удалению, в связи с чем поле рассеивания Ra выходит за допустимые

Rci"

пределы. Это особенно проявляется при ^ — > 3 ...4 .

Часто в серийном и массовом производствах заготовки полируют партиями. При этом настройку станка на 5 производят при обработке

108

первой заготовки, а обработку остальных заготовок ведут при фикси­ рованном положении лимба подачи. В этом случае подвод (отвод) кру­ га к заготовке и задание деформации круга осуществляют за одно движение шлифовальной бабки за счет срабатывания механизма ее быстрого перемещения. При этом, как показывает практика, значи­

тельных динамических нагрузок не возникает. При обработке загото­

вок партиями возникают систематические погрешности обработки, обусловленные постепенным уменьшением деформации круга в связи с его изнашиванием. Количество заготовок в партии ограничивается допустимым снижением производительности обработки.

резания и тепловыделение при обработке лепестковыми кругами явля­ ются небольшими, эти погрешности в большинстве случаев могут не учитываться. В отдельных случаях, например, при внутреннем полиро­ вании тонкостенных цилиндров деформации заготовки под влиянием сил закрепления или в результате накопления теплоты могут в большей степени приближаться к деформации круга, а возникающие при этом погрешности обработки становятся соизмеримыми с величиной снимае­ мого припуска.

Нередко твердость стальных заготовок задается в сравнительно широком диапазоне (например, HRC^ 52 m in или HRC^ 5 6 ...62). Эти

рассеивания твердости не оказывают заметного влияния на точность обработки. Объясняется это действием высоких контактных темпера­ тур, размягчающих контактные слои металла и, таким образом, ниве­ лирующих различие в исходной твердости стали..

Нетрудно представить, что погрешности формы или взаимного рас­ положения поверхностей при их близких значениях с применяемой деформацией не могут быть значительно уменьшены (или увеличены) при полировании лепестковыми кругами. Расчеты показывают, что при на­ ружном круглом полировании заготовок из стали 45 (HRC^ 52...54),

имеющих радиальное биение 0,15 мм. ЛКП диаметром 600 мм, зернис-

109

гостью 14А4 с 5 = 1,2 мм при снимаемых припусках 0,015 и 0 ,0 6 мм

разность толшин срезаемого слоя металла с наиболее и наименее вы­

Вместе с тем погрешности формы или взаимного расположения поверх­ ностей, а такж е погрешности установки заготовки на станке должны учитываться при выборе эластичности ЛКП .

При настройке 8 по наиболее выступающим участкам обрабатываемой поверхности обработка наименее выступающих участков будет происхо­

дить при заниженной производительности (в рассматриваемом примере 12 % ).

В практике, когда целью обработки является снижение высоты мик­ ронеровностей. это нередко приводит к рассеиванию параметров шеро­ ховатости, выходящему за допустимые пределы и вызывает необходи­ мость увеличения времени полирования ^ Настройка 8 по наименее вы­ ступающим участкам приводит к повышенному изнашиванию круга при обработке наиболее выступающих участков. В тех случаях, когда

оптимальные 5 близки к критическим значениям, происходит ухудшение и рассеивание параметров шероховатости, уухудшаются санитарные условия. Применение ЛКП с повышенной эластичностью уменьшает

влияние погрешностей формы и взаимного расположения поверхностей на показатели обработки.

Совершенно очевидно, что влияние погрешностей установки загото­ вок на станке на точность, шероховатость поверхности и другие по­ казатели аналогично влиянию погрешностей формы и взаимного распо­ ложения поверхностей.

В некоторых случаях при полировании лепестковыми кругами возни­

кает опасность значительного искажения формы заготовок. Т ак, при

полировании заготовок типа валов во время перебега круга из-за свисания лепестков происходит скругление кромок вала, так как кон­ тактирующие с кромкой зерна под влиянием свисающей части лепестка прижимаются к заготовке с большой силой. Д ля сведения этих искаж е­ ний до минимума при круглом наружном и внутреннем полировании ве­ личину перебега круга ограничивают 2 ...3 мм, а при обработке врез­

ным способом высоту круга' принимают равной длине полируемой шейки. При бесцентровом полировании гладких валов перед обработкой перво­

го вала и после обработки последнего в зону обработки вводят тех­ нологические валы. При полировании плоских заготовок для предот­ вращения скругления кромок заготовок используют сепараторы с от­

110