Плоское шлифование металла

Содержание
  1. Самые популярные методы шлифовки металла
  2. Суть и особенности процесса
  3. Обработка деталей перед шлифовкой
  4. Основные виды шлифовки
  5. Шлифование плоских поверхностей
  6. Внутреннее шлифование
  7. Зубошлифование
  8. Круглое наружное шлифование
  9. Бесцентровое шлифование
  10. Абразивные материалы и оборудование
  11. Характеристики и маркировка абразивного инструмента
  12. Плоское шлифование
  13. Виды плоского шлифования
  14. Плоское шлифование периферией круга
  15. Круги для плоского шлифования
  16. Преимущества метода
  17. Шлифование: особенности и виды обработки металла абразивами
  18. Классификация
  19. Особенности ручного процесса
  20. Механическое шлифование
  21. Подготовка к процессу
  22. Выбор инструмента для шлифовки
  23. Виды шлифовальной обработки
  24. Плоское шлифование
  25. Круглое
  26. Внутришлифовальная обработка
  27. Координатно-шлифовальный процесс
  28. Резьбошлифование
  29. Зубошлифование
  30. Бесцентровое шлифование
  31. Ленточное шлифование
  32. Шлифование металла
  33. Круглое наружное шлифование
  34. Внутреннее шлифование
  35. Шлифование плоских поверхностей
  36. Обработка деталей перед шлифовкой
  37. Характеристика и маркировка абразивного инструмента
  38. Абразивные материалы
  39. Технология обработки заготовок на плоскошлифовальных станках
  40. Приспособления для крепежа и установки шлифовальных кругов на станке
  41. Приспособления для крепежа и установки деталей на плоскошлифовальных станках
  42. Как размагничиваются электромагнитные плиты
  43. Как править шлифовальный круг
  44. Осуществление контроля. Средства для проверки качества деталей при шлифовании

Самые популярные методы шлифовки металла

Плоское шлифование металла

Существуют различные виды обработки металлических деталей и заготовок. На последних этапах требуется довести поверхность до идеального состояния. Это финишный этап, при котором происходит шлифовка металла. Чтобы не испортить металлическую поверхность, необходимо знать особенности этого процесса.

Шлифовка металла

Суть и особенности процесса

Шлифование металла — обработка металла и сплавов с помощью абразивных материалов, позволяющая исправить неровности металлической поверхности, сгладить шероховатости. Для этого используют специальное промышленное и ручное оборудование.

Особенности процесса:

  1. Во время шлифования с помощью специального оборудования поверхность металла доводится до определённой степени шероховатости.
  2. Это финишный этап, который не используется для исправления серьёзных недочётов и снятия большого слоя материала.
  3. Для быстрейшего и более эффективного шлифования металл изначально разогревается.

Во время проведения финишного этапа работ учитывается множество особенностей.

Обработка деталей перед шлифовкой

Полирование металлической поверхности можно начинать только после проведения подготовки. В первую очередь деталь очищается от ржавчины, окалин, капель, оставшихся после сварки.

Для этого можно использовать металлические щетки. После этого исправляются грубые сколы, вмятины и бугры. После грубой обработки металла проходит процесс фрезеровки.

С заготовки механическим способом снимается слой металла.

Когда обработка на промышленном оборудовании закончена, требуется провести закалку металла. Благодаря отжигу повышается прочность детали. Часто проводится обогащение металла различными химическими веществами, которые улучшают его характеристики.

Перед шлифовкой требуется проверить деталь на наличие визуальных изъянов, осмотреть её на наличие неровностей.

Основные виды шлифовки

Существует несколько способов шлифовки металла. Они подразумевают под собой использование разных абразивных материалов и оборудования. Для автоматизации всех процессов и уменьшения ручного труда используются шлифовальные станки с ЧПУ.

Шлифование плоских поверхностей

Плоская шлифовка применяется для больших корпусных деталей, которые часто попадают на финишную обработку. При шлифовке поверхности стоит учитывать некоторые особенности:

  1. Чтобы зафиксировать плоскую заготовку на рабочем столе, используются механические или магнитные фиксаторы.
  2. Главное усилие вращение передаётся на абразивный круг. Возвратно-поступательное усилие действует на саму заготовку.

Чтобы не испортить деталь, требуется использовать водную систему охлаждения, которая будет подавать жидкость на заготовку. Таким образом, можно работать на больших оборотах без риска испортить рабочую поверхность.

Внутреннее шлифование

Часто возникают ситуации, когда необходимо провести внутреннее цилиндрическое шлифование. Во время этого процесса абразивный круг находится внутри обрабатываемой детали.

Чтобы повысить эффективность проводимых работ, необходимо использовать охлаждающую жидкость.

Если сравнивать с наружной обработкой, внутренняя требует применения более мягких абразивных кругов.

Чаще всего используются круги небольшого диаметра. Они быстро приходят в негодное состояние и требуют замены.

Внутреннее шлифование

Зубошлифование

В различном оборудовании используются зубчатые колеса. Они являются связывающими элементами, и если одно из колес выйдет из строя, то остановится весь механизм. Однако это сложные детали, которые требуется обрабатывать с помощью специального оборудования. До шлифовки производитель может провести дополнительную закалку зубьев колеса, что значительно осложнит процесс шлифовки.

Круглое наружное шлифование

При наружном шлифовании используется абразивный круг, вращающийся вокруг своей оси. Заготовка может поступать продольно или поперечно. Это изменяет глубину врезания рабочей части оборудования. Происходит обработка по всей длине детали.

Бесцентровое шлифование

Такой вид шлифования подразумевает под собой расположение заготовки между двумя абразивными кругами. Чтобы деталь не заклинивала и оставалась на месте, в центральной части станка устанавливается нож из нержавеющей стали. Благодаря использованию двух абразивных кругов обработка металла происходит гораздо быстрее.

Абразивные материалы и оборудование

Для проведения шлифовки понадобятся станки, ручные инструменты и абразивные материалы. При выборе абразивов для шлифовки важно учитывать зернистость материала. Большая фракция используется для исправления серьёзных дефектов.

Мелкая фракция позволяет провести финишную обработку поверхности. Чтобы довести деталь до конечного состояния, можно использовать пасты, в которые входит мелкая фракция.

Подобные составы используются для ручной заточки ножей (паста ГОИ).

Также важным параметром абразивного материала является твердость. Выбирать его нужно, исходя из того, какие детали будут обрабатываться на оборудовании. Самыми популярными материалами по твердости и качеству обработки являются — алмаз, кварц, гранат, корунд, пемза, наждачная бумага.

На промышленное оборудование устанавливаются абразивные диски или наждачные ленты, с помощью которых и происходит обработка деталей. Со временем они выходят из строя и требуют замены.

Абразивный диск

Характеристики и маркировка абразивного инструмента

Для шлифовки металлических заготовок применяются абразивные инструменты. Они представляют собой зернистый порошок, который связан с помощью клеящей массы. Шлифовальные круги могут отличаться по следующим характеристикам:

  1. Форма и размер. Форма абразивного инструмента выбирается в зависимости от того, насколько сложную заготовку нужно обработать. Размер же выбирается в зависимости от размера детали. Чем она больше, тем больше требуется выбрать абразивный инструмент, чтобы более эффективно провести работу.
  2. Зернистость. Фракция абразивного материала будет зависеть от требуемой обработки поверхности. Если нужно снять старый слой металла, используются диски с большими зернами. Если необходимо довести поверхность детали до готового состояния, используется мелкая фракция.
  3. Твердость зёрен. При покупке круга или брусков этот параметр указывается на упаковке.
  4. Размер посадочного отверстия. Оно должно соответствовать диаметру рабочей части станка.
  5. Тип материала, который используется при изготовлении абразивных инструментов. Лучшим из них является алмазная крошка, с помощью которой можно обрабатывать детали из любых материалов.

Чтобы правильно выбрать абразивный круг, требуется знать маркировку. С её помощью обозначается используемый при изготовлении материал:

  • сферокорунд ЭС;
  • белый 22А, 23А и 24А;
  • нормальные 14А и 15А, 16А;
  • хромистые 32А и 33А.

Сейчас на мировом рынке стал популярен синтетический алмаз, который может маркироваться — APK, ACP, APB.

Абразивные инструменты изготавливают согласно техническим ГОСТам и установленным стандартам. Токарные станки, фрезерное и шлифовальное оборудование считаются одни целым при металлообработке.

Шлифовка металла считается заключительным вариантом при обработке деталей или плоских поверхностей.

Чтобы получить готовую заготовку после финишной обработки, главное — правильно выбирать абразивные инструменты.

Плоское шлифование

Плоское шлифование металла

Плоское шлифование – это вид шлифовальных работ, который выполняется различными методами. Существует несколько разновидностей плоской шлифовки, которая выполняется на плоскошлифовальных станках.

К их числу относится профильное шлифование, работа периферией круга, поперечная подача круга, глубинное шлифование и др. Шлифование торцом круга является наиболее эффективным методом, так как предполагает использование всей шлифуемой поверхности.

Для увеличения производительности необходимо тщательно прикреплять детали к столу станка при помощи тисков, прижимных планок или электромагнитных плит.

Виды плоского шлифования

Каждый вид плоского шлифования обладает преимуществами и недостатками. Постараемся детально рассмотреть каждый из них.

  1. Плоское шлифование торцом круга и его периферией применяется при обработке объемных тел, имеющих форму шара, цилиндра, конуса и других объемных фигур. Осуществляется посредством установки детали в недвижущиеся патроны или выемки.
  2. Внутреннее шлифование необходимо для обработки цилиндрических и конусообразных отверстий. Таким методом возможна бесцентровая шлифовка, при которой деталь не закрепляется, а базируется по обрабатываемой поверхности.
  3. Профильное шлифование – это вариант шлифовки поверхности деталей, образующая линия которых имеет кривую или ломанную форму.
  4. Зубо и резьбошлифование применяется при производстве режущего инструмента резьбонарезного характера, к которым относятся ходовые винты, зубчатые колеса, метчики и др. Обрабатываются боковые впадины и стороны профиля резьбы.
  5. Скоростное шлифование – это метод абразивной обработки, при котором скорость вращения шлифовального круга достигает показателя 60 метров в секунду и выше. На такой скорости удается достичь минимального уровня шероховатости обрабатываемой плоской поверхности.

Плоское шлифование периферией круга

Как уже было сказано, такой вид плоского шлифования является одним из наиболее распространенных и эффективных.

При его использовании удается уменьшить количество одновременно участвующих в процессе шлифовки абразивных зерен, поэтому уровень нагрева поверхности и ее деформации максимально снижается.

Это делает метод полезным при выполнении высокоточной финальной полировки хрупких и тонких изделий.

Работа на станках, использующих шлифование периферией круга, отличается большей универсальностью.

С их помощью можно работать с плоскими поверхностями, профильными канавками, трудношлифуемыми и тонкостенными материалами, которые склонны к перегреванию.

Поэтому такой метод применяют при производстве уникальных единичных деталей, а вот в массовом сегменте рынка плоская шлифовка периферией круга используется только при неэффективности применения других способов шлифования.

Шлифование периферией круга лучше выполнять на станковом оборудовании с прямоугольным или круглым столом, что позволяет обрабатывать длинные детали, конструкция которых включает пазы, канавки, бурты и другие неустойчивые элементы. 

Плоское шлифование периферией круга осуществляется при помощи шлифовальных кругов, относящихся к типу ПП, имеющих диаметр от ста до пятиста миллиметров, ширину – от восьми до семидесяти пяти миллиметров.

Круги для плоского шлифования

Для эффективной шлифовки важно подобрать правильный инструмент. Сегодня производители предлагают инструменты, использующее различные абразивные зерна натурального и искусственного происхождения.

Шлифовальные круги создаются на основе минеральной, синтетической или керамической связки.

Они эффективно справляются с обработкой металлических, каменных и деревянных поверхностей и используются как на производственных станках, так и в бытовых домашних мастерских.

Шлифовальный круг на керамической основе создан для работы с твердыми сплавами, металлами. В результате его применения можно достичь низкой степени шероховатости обрабатываемого изделия.

Абразивное зерно на бакелитовой связке используется при обработке каменных поверхностей – гранитных, мраморных, бетонных, шлифовки кирпича и  чугуна.

Вулканитовая связка служит для более тщательной обработки хрупких поверхностей, к числу которых относятся цветные металлы. Её можно использовать для полировки и доведения до идеального презентабельного состояния металлических изделий.

Еще одним абразивным инструментом является шлифовальная лента, которая состоит из абразивного зерна синтетического происхождения, закрепленного на бумажной или тканевой основе. Шлифовальная лента служит как для самостоятельного применения, так и в качестве расходного материала на шлифовальных станках.

Преимущества метода

Плоское шлифование применяется при серийном производстве на крупных промышленных предприятиях, ввиду ряда его безусловных преимуществ в сравнении с другими известными методиками:

  1. возможность выполнения тонкой финальной обработки, при которой снимается минимальное количество материала с обрабатываемой поверхности;
  2. универсальность метода, который дает возможность придать изделию любую форму;
  3. возможность осуществить обработку как внешних, так и внутренних поверхностей изделия;
  4. работа осуществляется на специальных станках, что ускоряет работу и гарантирует безопасность работника;
  5. плоская шлифовка позволяет обрабатывать поверхности, имеющие всевозможные геометрические формы.

Таким образом, плоское шлифование  является довольно вариативным методом обработки поверхностей, который используется в широком спектре полировочных и шлифовальных работ, связанных как с массовым производством, так и работой на дому с уникальными изделиями. Не забывайте, что от грамотного выбора абразивных материалов зависит качество работы. Доверяйте только проверенным компаниям-производителям, которые зарекомендовали себя с наилучшей стороны. В таком случае вам удастся избежать ряда проблем в работе.

Посмотрите также:

Шлифование: особенности и виды обработки металла абразивами

Плоское шлифование металла

При работе с металлическими изделиями (резка, сварка и другие процессы), на них зачастую образуются неровности, трещины. Устранить их позволяет шлифование – один из видов обработки поверхностей.

По сути, шлифование – разновидность резки. Но при ее выполнении с металла снимают очень тонкий верхний слой, устраняя все бугры и сколы. Это позволяет выровнять контуры детали, «подогнать» изделие под заданные размеры, придать ему товарный вид.

Производят подобную обработку при помощи абразивов – материалов с зернистой поверхностью. Размер абразивных зерен может быть различным, а его выбор зависит от разновидности металла и требований к качеству готового изделия.

Классификация

Процесс шлифования металла достаточно разнообразен и может осуществляться вручную или выполняться при помощи сложных механических агрегатов.

Особенности ручного процесса

Ручная шлифовка, чаще всего, используется для обработки углов, кромок, изгибов – тех частей, что требуют «особого» подхода. При обработке данным способом шлифовальщик осуществляет 100% контроль над процессом, но для достижения необходимого результата ему потребуется приложить достаточно усилий.

Кроме того, качество ручной обработки напрямую зависит от соблюдения некоторых тонкостей в работе:

  • для шлифовки сначала используют крупнозернистые абразивы, а затем материалы с меньшим зерном;
  • для каждой поверхности применяют определенный вид абразивного материала;
  • при сухом методе обработки часто чистят абразив, а при мокрой шлифовке – постоянно протирают рабочую поверхность.

Чаще всего, шлифование стали и других металлов вручную используют при подготовке поверхности к окрашиванию. Особенно если речь идет о покрытии изделия вторым слоем лакокрасочного состава.

Механическое шлифование

Процесс данной технологии практически не отличается от ручной работы, но выполняется при помощи специальных механизмов. Это позволяет повысить производительность процесса и ускорить его.

Данный вариант шлифовальной обработки актуален при работе с большим количеством металлических изделий, либо с объемными объектами.

Подготовка к процессу

Для того чтобы шлифование, обработка материалов абразивами дала максимально качественный результат, при ее выполнении необходимо четко соблюдать технологию. Одним из основных требований при этом является правильная подготовка изделий к процессу.

Подготовка состоит из нескольких последовательных этапов:

  • Чернового обтачивания металлической заготовки. В результате этой операции деталь приобретает нужную форму и размеры с учетом припусков.
  • Чистовое точение, в ходе которого изделие «подгоняется» под определенные размеры.
  • Фрезерование – операция по обработке поверхностей. Чаще всего применяется при работе с корпусными деталями и шестернями.
  • Термообработка, основная задача которой – повысить твердость металла и прочность готового изделия.

При этом, стоит отметить, что в процессе обработки могут быть и исключения. В частности, есть немало ситуаций, когда шлифование является единственной операцией, производимой над металлоизделием.

Выбор инструмента для шлифовки

Качество обработки шлифованием во многом зависит от правильного выбора абразивного инструмента. Поэтому при подборе кругов необходимо обращать внимание на:

  • Форму. Она должна соответствовать роду обрабатываемой поверхности.
  • Размеры. Круг должен быть соразмерен габаритам шлифуемой заготовки.
  • Вид абразива. Его подбирают в зависимости от прочности металла, который необходимо отшлифовать. Абразив может быть природным или искусственным. Наибольшей устойчивостью к истиранию обладает алмазная крошка.
  • Размер зерна. Зависит от задачи обработки. Для чистового шлифования требуется наименьший размер зерен. Однако при определении данного параметра важно помнить, что чем меньше зерно, тем больше времени займет процесс.

Все эти и другие необходимые для выбора параметры указываются в маркировке абразивных кругов, что позволяет быстрее сориентироваться при оснащении шлифовочного станка.

Виды шлифовальной обработки

На сегодняшний день существует несколько вариантов шлифовки металлов и сплавов. Каждый из них предполагает использование определенного оборудования и имеет свои отличительные особенности.

Плоское шлифование

Данный способ используется для обработки плоских поверхностей и выполняется на специализированном оборудовании, обеспечивающем:

  • режущие движения;
  • подачу обрабатываемой детали;
  • поперечную подачу заготовки на глубину шлифовки;
  • прямолинейное движение детали.

В отдельных случаях плоское шлифование может стать альтернативой фрезерования.

Есть два варианта ведения процесса: периферией шлифовального круга и его торцевой частью.

Первый метод позволяет использовать оборудование меньшей мощности (от 7 до 15 кВт).

В качестве абразивного инструмента в данном случае используют шлифовальные круги типа ПП (прямой профиль) с наружным диаметром 17, – 50 см и высотой 2-7,5 см.

если же шлифовальная обработка материалов требует использования более широко круга, применяют инструменты типа ПВД (с двумя выточками) и ПВ (с односторонней выточкой).

При обработке торцевой частью, в свою очередь, повышается производительность процесса. Поэтому данный метод нередко используют для обдирки – при необходимости снять достаточно большой слой металла. Торцевая обработка требует применения инструментов типа:

  • ЧК (чашечный конический);
  • ЧЦ (чашечный цилиндрический);
  • ПН (с запрессованными крепежными элементами) и других.

При помощи торца круга, в том числе, выполняют глубинное шлифование – обработку, при которой предельная глубина среза в 10 и более раз превышает стандартные показатели (норму).

Круглое

Для такой шлифовки деталь устанавливают в центрах или патроне и приводят во вращение. Стружка металла с заготовки при этом снимается вращающимся шлифкругом. Подобная шлифовальная обработка металла используется при работе с цилиндрическими и коническими поверхностями валов и отверстий, а также для работы со ступенчатыми и фасонными изделиями.

По своему назначению круглошлифовальные станки бывают универсальными и специальными. Сам же процесс обработки может быть врезным или с продольной подачей.

Последний используется при шлифовке изделий, длина которых превосходит ширину круга. Врезной же вариант применяется в случаях, когда параметры обрабатываемой поверхности равны высоте круга или меньше нее.

Внутришлифовальная обработка

Относится к основным видам шлифования и используется при финишной обработке внутренних поверхностей конусов и цилиндров. При таком способе шлифовки абразивный круг располагается внутри заготовки. Само изделие при этом может вращаться или быть неподвижным.

На сегодняшний день используются три способа внутренней шлифовки:

  • С продольной подачей, при которой абразивный круг и сама заготовка вращаются, а шлифовальная бабка, совершая возвратно-поступательные движения выдвигается на глубину резания.
  • С поперечной подачей. В этом случае вращательная ось инструмента располагается под прямым углом к оси шлифуемого отверстия.
  • С планетарным движением инструмента. При такой обработке шпиндель вращается вокруг своей оси и дополнительно совершает вращения относительно оси отверстия.

Независимо от способа вращения инструмента и заготовки, внутренняя шлифовальная обработка имеет ряд общих технологических особенностей.

  1. Из-за быстрого вращения абразив и деталь быстро нагреваются. Чтобы не допустить перегрева, подается охлаждающая жидкость.
  2. Для качественной обработки размер отверстия всегда должен быть больше диаметра абразивного круга.
  3. Чем меньше диаметр инструмента, тем чаще он нуждается в настройке.

Кроме того, внутренняя шлифовка требует использования более мягких абразивных кругов, чем те, что применяются для наружной обработки.

Координатно-шлифовальный процесс

Сложная технологическая операция, шлифование с использованием точного шпинделя и устройства для максимально четкого перемещения обрабатываемой детали по заданным координатам. Шпиндель в специализированном оборудовании, предназначенном для координатной шлифовки приспособлен для работы абразивных кругом малого диаметра (от 3-х мм).

Данный способ шлифования позволяет обрабатывать как сквозные участки профиля, так и изделия с уступами и углублениями.

Резьбошлифование

Используется при обработке деталей с резьбовыми соединениями и производится на станках с кругами, рабочая поверхность которых соответствует профилю резьбы изделий.

Может применяться для шлифовки как внешних, так и внутренних поверхностей.

Зубошлифование

Принцип данного способа обработки схож с предыдущим за исключением того, что абразивные круги «приспосабливают» под зубья, а не под резьбу.

Бесцентровое шлифование

Бесцентровая обработка металла – шлифование при котором обрабатываемая деталь не закрепляется в центрах, а движется между абразивными кругами. В центральной части конструкции размещается нож, который предотвращает выпадение или заклинивание изделия. Также фиксация заготовки может обеспечиваться при помощи магнита.

Данный метод используется в серийном производстве цилиндрических изделий.

Основным преимуществом данного метода считается его скорость. Благодаря использованию сразу двух абразивных инструментов процесс идет значительно быстрее чем при других видах обработки.

Ленточное шлифование

Относится к наиболее перспективным типам шлифования металлических заготовок. В качестве рабочего инструмента в данном случае используется абразивная лента. Может применяться для промежуточной и финишной обработки деталей при единичном и серийном производстве металлоизделий.

К основным достоинствам метода относятся:

  • высокая производительность;
  • универсальность (позволяет обрабатывать прямо и криволинейные поверхности любой сложности);
  • постоянная скорость;
  • возможность изменять основные параметры процесса в большом диапазоне.

По сути этот вид шлифовки сочетает в себе преимущества плоского, бесцентрового и круглого процессов.

Особенно плюсы использования абразивных лент становятся заметны при шлифовании деталей сложных форм, крупногабаритных изделий, заготовок из вязких и мягких металлов и сплавов.

Выбор технологии обработки изделий может зависеть от ряда обстоятельств. Но, несмотря на существенные различия в процессах, все виды шлифования имеют одну общую особенность – использовать их можно только для изменения размеров детали лишь в небольшом диапазоне.

Шлифование металла

Плоское шлифование металла

Существует просто огромное количество различных операций по обработке металла, все они характеризуются применением определенного оборудования и оснастки.

Распространенной финишной обработкой можно назвать процесс шлифования. Оно предусматривает снятие небольшого поверхностного слоя, за счет чего достигается определенная шероховатость и более точные размеры.

Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.

Шлифование металла

Обработку металла и различных сплавов при применении абразивного материала принято называть шлифованием.

Подобная технология позволяет изменить шероховатость и другие параметры наружной или внутренней цилиндрической, а также плоской поверхности.

Шлифование металла может проводится при использовании различного специального оборудования. Рассматривая особенности подобной механической обработки нужно уделить внимание следующим моментам:

  1. Процесс шлифования – финишный этап обработки, который проводится для получения определенной шероховатости.
  2. Подобная технология не применяется для изменения размеров в большом диапазоне.
  3. Довести поверхность до требуемой шероховатости можно при использовании современного оборудования можно после термообработки металла.

При проведении рассматриваемой операции учитывается довольно большое количество особенностей:

  1. Скорость круга – параметр, который зависит от наружного диаметра абразива и возможностей станка.
  2. Скорость перемещения детали.
  3. Глубина резания.
  4. Возможность поперечной подачи.

Стоит отметить, что сегодня подобную технологию постепенно вытесняет чистовое точение металла на высоких скоростях и минимальной подаче.

Шлифовка деталей может проходить при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получили следующие:

  1. Круглое шлифование металла.
  2. Изменение шероховатости внутренних поверхностей.
  3. Зубошлифование.
  4. Бесцентровая технология.
  5. Шлифование плоских поверхностей.

Кроме этого, классификация может проводится по типу применяемого материала при обработке. Для автоматизации процесса и снижения трудовых затрат используются специализированные станки. Встречаются модели и со встроенным блоком ЧПУ, который автоматизирует процесс и обеспечивает высокое качество получаемой поверхности.

Круглое наружное шлифование

Шлифовка металла при применении подобной технологии предусматривает использование специального оборудования. Среди особенностей круглого шлифования отметим следующие моменты:

  1. В качестве расходного материала применяется абразивный круг. Он вращается вокруг своей оси.
  2. Одновременно с кругом в обратном направлении вращается заготовка. За счет этого существенно повышается эффективность операции.
  3. Может осуществляться продольная и поперечная подача, за счет которых изменяется глубина врезания инструмента и обеспечивается обработка по всей длине.

Принцип круглого шлифованияКруглое наружное шлифование

Подобная технология часто применяется для шлифования цилиндрических заготовок. Это связано с тем, что при контакте шлифовального круга с заготовкой цилиндрической формы на момент вращения обрабатывается вся поверхность.

Внутреннее шлифование

Очень часто проводится внутренняя шлифовка металла. Она похожа на предыдущую технологию, но отличается тем, что что абразивный круг находится внутри заготовки. При внутреннем шлифовании металла:

  1. Инструмент и заготовка могут получать поперечную и продольную подачу.
  2. Основное вращение получает абразивный круг.

Для того чтобы повысить эффективность проводимой работы в зону резания подается охлаждающая жидкость.

Зубчатые колеса являются частью самых различных механизмов. Сложность формы рабочей части определяет то, что приходится использовать специальное шлифовальное оборудование. Среди особенностей подобной технологии отметим следующие моменты:

  1. Обработке подвергается профиль зубчатого венца.
  2. Круг изменяется под размер эвольвенты зуба.
  3. Для работы с зубчатыми колесами подходят специальные станки.

Зубошлифование

Зачастую поверхность зуба подвергается закалке, за счет чего существенно усложняется процесс механической обработки.

Подобная технология характеризуется тем, что заготовка не закрепляется в центрах. В этом случае шлифовка деталей из металла проходит при подаче вращения только двум шлифовальным кругам, между которыми размещается заготовка. В центральной части находится нож, изготовленный из нержавеющей стали. Он исключает вероятность того, что изделия из-за смещения провалится или ее немного заклинит.

Применение подобного оборудования позволяет существенно ускорить процесс шлифования. Это связано с тем, что применяется сразу два абразивных круга. В продаже встречается просто огромное количество станков, работающих по принципу бесцентрового шлифования.

Бесцентровое шлифование

Шлифование плоских поверхностей

Часто обработке подвергаются плоские корпусные заготовки из различного металла. Проводимая операция по изменению шероховатости поверхности характеризуется следующими особенностями:

  1. Заготовка располагается на специальном столе, за счет которого обеспечивает надежное крепление. Фиксация может быть механической или магнитной.
  2. Основное вращение передается абразивному кругу, возвратно поступательное заготовке или инструменту.

Шлифование плоских поверхностей

За счет подбора круга с наиболее подходящим профилем можно провести обработку самых сложных форм. При работе в зону контакта инструмента и заготовки может подаваться охлаждающая жидкость.

Обработка деталей перед шлифовкой

Как ранее было отмечено, шлифование является финишным этапом. Перед ним проводится:

  1. Черновое точение металла. За счет этой операции заготовки придают требуемую форму и размеры с учетом припуска.
  2. Чистовое точение проводится для придания требуемых размеров.
  3. Фрезерование – еще одна технологическая операция, которая предусматривает механическое снятие металла. Чаще всего фрезерованию подвергаются корпусные детали и шестерни.
  4. Термообработка. Для того чтобы существенно повысить твердость поверхности и прочность изделия проводится закалка. Снизить хрупкость структуры можно за счет отпуска и отжига. В некоторых случаях проводится термохимическая обработка, которая предусматривает внесение определенных химических веществ в поверхностный слой.

Обработка деталей перед шлифовкой

При разработке режимов обработки учитывается припуск на проведение всех технологических операций.

Характеристика и маркировка абразивного инструмента

В большинстве случаев при шлифовании металла применяется абразивный инструмент. Он представлен сочетанием большого количества зерен, которые связаны между собой специальной смазкой. Круг характеризуется следующими свойствами:

  1. Формой. Рабочая часть может изменяться в зависимости от того, какого рода поверхность будет обрабатываться.
  2. Размеры. Абразивный круг выбирается также по размерам в зависимости от габаритов обрабатываемой поверхности.
  3. Тип применяемого материала при изготовлении. Крошка может быть изготавливаться из крошки различной твердости. Большей устойчивостью к истиранию характеризуется алмазная крошка.
  4. Размер зерна. Для чистового шлифования металла выбирается круг с наименьшим размером зерна. Однако, с уменьшением зернистости увеличивается требуемое время для завершения обработки.
  5. Твердость поверхности. Этот параметр один из основных, указывается при маркировке.
  6. Размер посадочного отверстия. Он учитывается при подборе круга под характеристики станка.

Изготовление абразивных материалов проводится в соответствии с установленными стандартами и технически условиями.

Маркировка круга применяется для того, чтобы указать тип используемого материала при изготовлении. Электрокорунд – корунд искусственного происхождения на основе оксида алюминия. В продажу поступает несколько разновидностей круга:

  1. Нормальные 14А и 15А, 16А.
  2. Белый 22А, 23А и 24А.
  3. Хромистые 32А и 33А.
  4. Сферокорунд ЭС.

Могут применяться и карбид кремния. В продажу поступают два типа марок: черный и зеленый. Карбид бора маркируется буквами КБ. В последнее время наиболее востребованы варианты исполнения из синтетического алмаза, маркируются они АСР и АСО, АРВ и АРК.

Абразивные материалы

Абразивные материалы

Все абразивные материалы делятся на варианты исполнения природного и искусственного происхождения. Природные варианты исполнения имеют ограниченное применение из-за нестабильных физико-механических характеристик. Большое распространение получили искусственные абразивные круги, которые могут выдерживать длительное применение.

Технология обработки заготовок на плоскошлифовальных станках

Плоское шлифование металла

Плоское шлифование принадлежит к способам улучшения поверхности термообработанных либо нетермообработанных заготовок. Часто шлифование плоскостей заменяет операцию с высокой трудоемкостью – шабрение, а также чистовое строгание и фрезерование. Его применение дает высокую производительность труда. При этом обрабатываются сложные узлы, имеющие большие габариты.

Затраты рабочего времени на крепеж и установку минимальные. Большое удобство для работы создает использование магнитных столов. Поверхности с плоской конфигурацией шлифуются торцом и периферией шлифовального круга. На рис. 1 показаны варианты обработки плоскостей с помощью плоскошлифовальных станков.

Рис. 1.

Схема обработки на плоскошлифовальных станках с обозначением движений:
а-б – с горизонтальными шпинделями, работающими периферией шлифовального круга (а – с прямоугольным столом; б – с круглым столом); в-г – с вертикальными шпинделями, одношпиндельные, работающие торцом шлифовального круга (в – с круглым столом; г – с прямоугольным столом); д-е – двухшпиндельные станки, работающие торцом шлифовального круга (д – с двумя вертикальными шпинделями; е – с двумя горизонтальными шпинделями)

Краем круга шлифуются детали, имеющие жесткие допуски по отклонениям от плоскостности:

  • стыки между ответственными изделиями, мерительные линейки, угольники, контрольные платформы;
  • заготовки, имеющие пазы и буртики;
  • изделия с малой толщиной со склонностью к короблению;
  • заготовки с недостаточно жесткой поверхностью опоры и неустойчивым креплением на станке;
  • изделия, у которых создаются выпуклости либо углубления.

Главными технологическими характеристиками, которые определяют шлифовальные режимы, всегда есть:

  1. стойкость шлифовального круга;
  2. мощность электродвигателя главного привода;
  3. шероховатость шлифуемой поверхности;
  4. заданная точность обработки.

Режимы обработки задаются мастером либо технологом. Часто их выбирают в справочной литературе. Для плоской обработки краем круга факторы режима резания, это:

  • глубина шлифования;
  • поперечная подача, параллельная оси шпинделя;
  • скорость подачи детали;
  • скорость работы круга.

Для шлифовального круга скорость выбирается исходя из способа обработки. Он бывает скоростным либо нормальным. Большую роль играют технические возможности станка. Скорость подачи деталей идентична продольному передвижению платформы, где они закреплены. Увеличивая скорость подачи деталей, увеличивают производительность труда.

Из-за этого в момент снятия больших припусков и на предварительных операциях подбирают увеличенные скорости подачи заготовок. Увеличение скорости подачи детали снижает коробление и разогрев изделия во время обработки. При выполнении чистовых работ скорость подачи детали снижается.

Увеличение поперечной подачи вызывает подъем производительности. При этом шероховатость поверхности обработки становится больше, круг изнашивается интенсивнее. С целью избежания подобных явлений при операциях чистовой обработки используется меньшая поперечная подача. Производительность обработки определяет глубину резания.

На нее влияет зернистость круга, мощность приводного двигателя шлифовальной бабки, установленного норматива шероховатости поверхности, а также ряд других моментов.

Если обработка ведется кругами с крупным зерном, используется большая глубина резания.

Шлифуя поверхности кругами с мелким зерном, выставляя большую глубину, происходит быстрое засаливание твердых кругов либо увеличенный износ мягких кругов.

Работая на черновых операциях, применяют увеличенные скорости и большие глубины резания. Во время чистовых операций уменьшают все показатели. Чтобы повысить точность шлифования, снизить шероховатость поверхности, по завершению цикла обработки используется выхаживание.

Приспособления для крепежа и установки шлифовальных кругов на станке

На рис. 2 показано, как круги для шлифования 3 сечением 30…100 мм свободно надеваются на шпиндель 1 станка. Крепят их фланцами 2, затягивая гайками 5. В фланцах имеются обязательные выточки, а также прокладки 4 из упругих резины либо кожи. Они способствуют равномерному зажатию круга по периметру.

Рис. 2. Устройства для установки и крепления шлифовальных кругов:
1 – шпиндель; 2 – фланцы; 3 – шлифовальные круги; 4 – прокладки; 5 – гайки; 6, 7 – переходные фланцы; 8 – кольцевой паз; 9 – винты

Рис. 2 наглядно демонстрирует, что круги для шлифования 3 сечением более 100 мм крепят на переходных фланцах 6 и 7 свободной посадкой на шейки фланцев. Прокладки из картона 4 помещают между торцами фланцев. Болтами 9 соединяют оба фланца. Грузики для балансировки устанавливают в кольцевой паз 8 фланца 7.

Приспособления для крепежа и установки деталей на плоскошлифовальных станках

На рис. 3 показан электромагнитный стол. Его конструкция состоит из корпуса 1, выполненного сварным либо стальным литым. В корпусе смонтированы сердечники 5. Между ними закреплены немагнитные прослойки 2.

Снизу на сердечники насажены катушки 4. Они изготовлены из медного эмалированного провода. К катушкам подведен постоянный ток. Нижняя часть корпуса закрыта крышкой 6. Рукояткой 3 стол включается в работу. Для предохранения от просачивания СОЖ и герметизации свободный объем корпуса залит эпоксидной смолой.

Устройство крепится в Т-образных пазах плиты. Его рабочая поверхность шлифуется до полной параллельности плоскости зеркала приспособления к направлению поперечной подачи.

Рис. 3. Электромагнитная плита:
1 – корпус; 2 – немагнитные прослойки; 3 – рукоятка; 4 – катушка; 5 – сердечники; 6 – крышка

Как размагничиваются электромагнитные плиты

Завершив операцию шлифования, деталь снимается со стола. Ее остаточная намагниченность ликвидируется. Этому способствует операция размагничивания. Точность шлифования на станках и их производительность исходят от эффективности и качества способов размагничивания. Главный приоритет размагничивания – легкое снятие обработанной детали со стола.

Уменьшение продолжительности размагничивания значительно повышает производительность труда на станке. Для совокупного времени вспомогательно-подготовительных и заключительных операций, часть времени размагничивания стола составляет 8…20%. Поэтому необходимо добиваться снижения данного срока.

В отличие от электромагнитных, магнитные столы не нуждаются в источнике энергии для питания. Постоянные магниты из никель-алюминиевого сплава служат для них полюсами. Они намагничены на особых приборах. Притяжение деталей магнитными плитами слабее электромагнитных.

Рис. 4 демонстрирует общий вид магнитного стола. Сверху он оснащен пластинами из железа 1 и 2. Между ними установлены немагнитные прокладки 3. Постоянные магниты большой силы передвигаются и попеременно замыкаются на железные пластины и на закрепленную деталь. Рукояткой 4 производится переключение магнитов. Болтами и прихватами низ плиты крепится к столу.

Рис. 4. Магнитная плита с постоянными магнитами:
1, 2 – железные пластины; 3 – немагнитные прослойки; 4 – рукоятка; 5 – постоянные магниты

В автоматические станки для шлифования помещается специальный демагнитизатор. Его функция – размагничивание обрабатываемых стальных деталей. Помимо электромагнитных и магнитных плит, обрабатываемые детали на станках крепятся:

  • установочными планками;
  • универсальными прижимами;
  • лекальными тисками;
  • специальными плитами.

На рис. 5 показаны лекальные тиски. Они более точнее, чем простые тиски, а также их можно кантовать.

Боковины в лекальных тисках параллельны между собой и перпендикулярны основанию. Крепеж тисков производится через резьбовые отверстия. Часто их крепят к магнитной плите. Устройство изготовлено из стали, закалено и отшлифовано со всех сторон. Устанавливая детали на магнитную плиту, используют установочные плитки с планками. Они намного увеличивают надежность крепления деталей на плите.

Рис. 5. Лекальные тиски для закрепления шлифуемых заготовок:
1 – неподвижная губка; 2 – мерный штифт; 3 – подвижная губка; 4 –корпус; 5 – винт

Как править шлифовальный круг

Массовое и крупносерийное производство содержат устройства для правки на шлифовальных бабках станков. Единичное и мелкосерийное производство получают заданный профиль на шлифовальном круге посредством съемного приспособления. Оно ставится на стол станка (рис. 6).

Алмаз для правки 2 крепят в державке 4, которая двигается. Снизу в державке устроен наконечник для выполнения работы. Он усилием пружины 5 прижат к копиру 6. От поворота маховика 1 державка двигается вдоль копира, передавая его профиль на шлифовальный круг 3. Идентичным приспособлением осуществляется правка круга для шлифования с прямым профилем по гладкому копиру.

Рис. 6. Универсальное приспособление для правки кругов на плоскошлифовальных станках:
1 – маховик; 2 – правящий алмаз; 3 – шлифовальный круг; 4 – держава; 5 – пружина; 6 – копир

Осуществление контроля. Средства для проверки качества деталей при шлифовании

Прибор активного контроля, установленный на станках, предназначенных для плоского шлифования, обеспечит увеличение точности шлифования плоскостей, а также обезопасит обслуживание станков. При шлифовании существует два типа контроля.

На рис. 7, а показан первый тип контроля. При помощи пневматического либо электронного щупа 7 фиксируется высота обрабатываемой заготовки в данный момент. Регистрирующий механизм получает данные замера. Когда достигается заданное значение, автоматика отключает движение подачи. Данный способ не учитывает износ круга. Поэтому устройство для правки периодически подналаживается.

Чтобы получить требуемую точность при измерениях, используется щуп 1. Он дополнительно замеряет длину до плоскости, где установлена заготовка. Движение подачи в глубину выключается, когда будет достигнута установленная заранее разница значений двух щупов. Она соответствует абсолютному значению высоты детали.

Рис. 7. Способы контроля в процессе плоского шлифования:
а – с помощью щупа: 1 – пневматический щуп; 2 – упор; б – с помощью индикаторной головки: 1 – индикаторная головка; 2 – жесткий упор; 3 – деталь; 4 – стол станка

Вторая модель измерения показана на рис. 7, б. Здесь используется индикаторная головка 1. Она соприкасается с жестким упором 2, который неподвижно закреплен на станке. Экспериментальную деталь 3 обрабатывают до обозначенного размера по высоте. На индикаторной головке устанавливается нулевое показание.

Другие заготовки устанавливаются на плите 4. Их шлифуют до того момента, когда стрелка индикатора дойдет до «0». Движение подачи на глубину шлифовального круга отключают. Здесь также пренебрегается износ круга, поэтому необходима периодическая поправка индикатора.

Способ контроля №1 точнее. Однако, учитывая то обстоятельство, что щуп при работе находится в зоне шлифования, велика возможность его большого износа вследствие загрязнения. В таких случаях используют пневматические средства контроля. Если работает специалист низкой квалификации, либо обрабатываются крупные заготовки, присутствие автоматического контроля резко уменьшает брак.

Способ № 2 дешевле и проще. Если отсутствуют высокие требования к точности обработки детали, целесообразно пользоваться им. С целью повышения точности обработки, на некоторых плоскошлифовальных станках используют подналадчики. При увеличении высоты заготовки выше заданного предела они включают перемещение круга. Этот маневр предотвращает его износ.

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: