Режущие инструменты, используемые на шлифовальных операциях

Шлифование обеспечивает получение высокой чистоты обработанной поверхности и высокой точности размеров обрабатываемых деталей. Шлифование выполняется абразивными инструментами. Абразивный инструмент представляет собой твердое тело, состоящее из зерен абразивного (шлифовального) материала, скрепленных между собой связкой. Значительную часть объема абразивного инструмента занимают воздушные поры. Абразивные инструменты в подавляющем большинстве используются в виде шлифовальных кругов разнообразной формы. Кроме того, они могут использоваться в виде брусков, шкурок, паст и порошков.

Процесс резания при шлифовании можно рассматривать как фрезерование многозубой фрезой с высокой скоростью. Каждое единичное абразивное зерно представляет собой режущее лезвие со случайными геометрическими параметрами, которые зависят не только от формы зерна, но и от положения его в абразивном инструменте [2]. На рис. 32 видно, что наибольший, отрицательный передний угол имеется на зернах со сферической поверхностью.

Каждое единичное зерно срезает стружку очень малого переменного сечения. Обработанная поверхность образуется в результате совокупного действия большого числа абразивных зерен, расположенных на режущей поверхности абразивного инструмента. Срезаемая в процессе работы круга стружка располагается в порах между зернами. Разогревшаяся до высокой температуры, близкой к температуре плавления обрабатываемого материала, и размягчившаяся стружка забивает поры и налипает на поверхность круга, происходит так называемое «засаливание» его. При этом режущая способность шлифовального круга резко падает, ухудшается чистота и качество обработанной поверхности. Для восстановления режущей способности круга производится его правка, при которой с помощью правочных роликов или алмазных «карандашей» с режущей части круга удаляется поверхностный слой затупившихся и засалившихся зерен.

Абразивные шлифовальные круги. Размеры и типаж шлифовальных кругов зависят от конфигурации и размеров обрабатываемой заготовки, требований к результатам обработки, вида обработки и характеристик станка. Основные формы шлифовальных кругов показаны в табл. 2 и регла­ментированы ГОСТ 2424-83.

Это круги прямого профиля (тип 1) – наиболее распространенная форма; кольцевые круги (тип 2) используют для плоского шлифования торцом круга и крепят на планшайбе с помощью цементирующих материалов; круги конического профиля (типы 3 и 4) и круги с выточками (тип 5, 7, 10, 23) – инструмент уни­версального применения; чашечные круги (тип 6) применяют для заточки и доводки режущего инструмента, внутреннего и плоского шлифования; чашечные конические круги (тип 11) предназначены для заточки и доводки режущего инструмента, когда затруднено применение шлифовальных кругов других типов.

Лепестковые шлифовальные круги. Для выполнения операции полирования промышленность выпускает лепестковые, эластичные, войлочные, тканевые, бумажные, фетровые, гибкие полировальные и другие виды кругов [1].

Лепестковые шлифовальные круги имеют диаметр 200 и 300 мм, ширину 40; 50 и 100 мм, посадочный диаметр 44,5 мм и различаются по способу крепления абразивных лепестков в ступице круга.

Для декоративно-полировальных работ применяют круги армированные неразборные (рис. 33, а) с клеевым креплением лепестков. Такой круг состоит из двух штампованных фланцев 1 и приклеенных к ним (и между собой) лепестков 2.

Армированные разборные круги (рис. 33, б) с клеевым соединением лепестков и механическим креплением блока с арматурой применяют на универсальных плоскошлифовальных и круглошлифовальных станках. Такой круг состоит из алюминиевой ступицы 4, двух фланцев 7, стягивающих болтов 3 и набора лепестков 2. Предварительную установку и крепление лепестков осу­ществляют при помощи кольцевых выступов фланцев, входящих в радиусные пазы лепестков. Лепестки связаны в единый блок при помощи композита на основе эпоксидной смолы.

Торцовый лепестковый круг (рис. 33, в) выполнен в виде сборной планшайбы 5 и набора лепестков 2. Лепестковый блок также приклеен к планшайбе эпоксидным клеем. При установке круга лепестки разворачива­ются в радиальном направлении в сторону вращения круга на угол затылования торца лепестков (8... 10°).

Круги диаметром до 500 мм изготавливают безарматурными (рис. 33, г).

При выборе размеров лепестковых кругов необходимо учитывать, что увеличение диаметра и высоты лепестков повышает производительность круга, но требует более мощного и дорогого оборудования. Определяющее значение при выборе круга имеет высота ле­пестков Н.

Тарельчатые круги (см. табл. 2, тип 14) применяют для резьбо-, шлице- и зубошлифования, заточки многозубого режущего инструмента. Круги с запрессованными крепежными элементами (см. табл. 2, тип 36) используют для плоского шлифования протяженных поверхностей торцом круга.

Контрольные вопросы

1. Плоскошлифовальные станки (принципиальная схема, основные узлы и их назначение).

2. Круглошлифовальные станки (принципиальная схема, основные узлы и их назначение).

3. Станки для бесцентрового шлифования (принципиальная схема, основные узлы и их назначение).

4. Виды и назначение абразивных шлифовальных кругов.

5. Для чего предназначены лепестковые шлифовальные круги?

5. Оборудование, инструменты и технологическая
оснастка для обеспечения операций фрезерования

Фрезерные станки

Фрезерование является распространенным видом механической обработки. Фрезерованием в большинстве случаев обрабатываются плоские или фасонные линейчатые поверхности.

При работе на фрезерных станках, в отличие от токарных, где вращается деталь, вращательное движение имеет режущий инструмент – фреза. Заготовка, совершающая поступательное движение (подачу), постепенно надвигается на зубья фрезы.

По конструкции фрезерные станки делят на вертикальные (консольные и бесконсольные), горизонтальные (только консольные и продольные) [10]. Вертикальные станки (модели 6Н11, 6А12Р и др.) характеризуются вертикальным расположением оси шпинделя. Консольные (рис. 34, а) и бесконсольные (рис. 34, б) станки различаются механизмом вертикальной подачи, которая осуществляется либо столом с заготовкой, поддерживаемым консолью (выступающей корпусной деталью), либо шпиндельной бабкой. Горизонтальные станки (модели 6Н804Г,
6М83Г и др.) имеют горизонтальную ось шпинделя 1 (рис. 35), в конусном отверстии которого закрепляется инструмент. Заготовка находится на столе 2, перемещающемся в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Привод подачи стола находится внутри консоли 3. Продольные станки (модели 6606, 6Г608 и т.д.) предназначены для обработки плоскостей крупногабаритных деталей. Обработку ведут одновременно несколькими фрезами, одни из которых закрепляют на шпинделях с вертикальной подачей, а другие – с горизонтальной. Главное движение – вращение инструмента.

В отдельный тип выделены фрезерные станки непрерывного действия (модели 6М23, 6А23 и др.). Они отличаются непрерывным вращением стола с заготовкой; при этом обработанные детали, выходящие из зоны резания, заменяют новыми заготовками. По конструкции эти станки выпускают карусельными, у которых стол с заготовками находится в горизонтальной плоскости и поворачивается вокруг вертикальной оси, и барабанными с горизонтальной осью вращения стола.

Широкоуниверсальные фрезерные станки (модели 675, 6М83Ш) оснащены большим набором принадлежностей: угловыми и круглыми столами, тисками и др. Они имеют один или два шпинделя с горизонтальным, вертикальным или наклонным расположением.