Технология обработки заготовок на плоскошлифовальных станках

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.

Шлифование металла

Что такое шлифование металла? Под этой технологией подразумевается его обработка с применением абразивного материала. Данный процесс проводится с использованием особой техники и призван изменить текстуру поверхности, а также другие ее характеристики. Шлифование применяют к внешней и внутренней части металла (плоской или в форме цилиндра).

Характеристики металлической обработки:

• шлифование – это заключительный этап обработки металла, который проводится для создания шероховатостей;
• технология не подходит для кардинального изменения габаритов изделия;
• получить необходимую степень шероховатости с использованием современного оборудования можно после обработки заготовки под воздействием высокой температуры.

В процессе шлифования металла учитывается ряд особенностей:

• глубина резания;
• возможность поперечной подачи;
• скорость перемещения изделия;
• скорость круга (зависит от характеристик оборудования и внешнего диаметра).

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

Основные виды шлифования

Шлифование металла производится различными методами. Технологии различаются между собой способом вращения (круга или заготовки), скоростью движения, а также стороной, которой работает шлифовщик (торцом, плоскостью) и другими факторами. Основные виды шлифования:

• круглое;
• шлифование внутренних поверхностей;
• зубошлифование;
• бесцентровое;
• плоское.

Методы шлифования также подразделяются по типу материала, используемого при обработке. Для перевода процесса в автоматический режим применяют специальные станки или встроенный блок ЧПУ, который снижает трудовые затраты и обеспечивает высокое качество изделий.

Круглое наружное шлифование

Круглое шлифование – это наиболее популярный метод. Оно бывает не только наружное, но и внутреннее. Круглый метод осуществляется за счет синхронного вращения круга и металлической детали. Наружное шлифование обеспечивает режущий эффект, а внутреннее – равномерную работу.

Среди особенностей круглого шлифования выделяют:

• абразивный круг является расходным материалом, он вращается вокруг собственной оси;
• металлическая деталь вращается синхронно с кругом (это повышает эффективность процесса);
• осуществляется как продольная, так и поперечная подача (за счет них изменяется глубина врезания и обеспечивается обработка по всей длине).

Данная технология подходит для обработки изделий цилиндрической формы, так как при соприкосновении круга с изделием в форме цилиндра, обеспечивается обработка всей поверхности.

Внутреннее шлифование

Внутреннее шлифование похоже на круглое, но отличается тем, что абразивный круг располагается внутри металлической заготовки. Отличительные особенности технологии:

• может осуществляться продольная и поперечная подача;
• основное вращение обеспечивает абразивный круг.

Для повышения эффективности проводимого метода используют охлаждающую жидкость. Ее подают в зону резания.

Зубошлифование

Зубошлифование – это процесс, который осуществляется при помощи зубчатых колес. Отсюда и такое название. Сложность метода заключается в том, что приходится использовать технологическое оснащение для шлифовки. Отличительные особенности зубошлифования:

• для работы используются специальные станки;
• круг подстраивается под размер эвольвенты зуба;
• зубчатый венец подвергается обработке.

Поверхность зуба подвергается закалке, ввиду чего процесс механической обработки заготовки может усложниться.

Бесцентровое шлифование

Бесцентровое шлифование отличается тем, что металлическая деталь не закреплена. Заготовка размещается между двумя шлифовальными кругами, которые вращаются. В центре расположен нож из нержавеющей стали, который исключает вероятность смещения изделия или того, что его немного заклинит.

Так как метод предполагает использование сразу двух шлифовальных кругов, процесс происходит значительно быстрее. Бесцентровое шлифование осуществляется при помощи специальных станков.

Данная технология возможна только в производственных цехах, а не в домашних условиях.

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.

Шлифование плоских поверхностей

Плоское шлифование – это одна из самых простых технологий, так как она осуществляется только за счет движения абразивных насадок, без вращения других элементов. Данный способ используется для изготовления прессов и других плоских изделий. Проводимая технология имеет свои особенности:

• металлическая заготовка размещается на специальном столе и надежно крепится на нем механически или при помощи магнита;
• заготовка крепится на электромагнитном столе либо при помощи станочных приспособлений;
• основное движение берут на себя абразивные насадки.

За счет данной технологии можно провести шлифование самых сложных форм. В процессе работы для повышения эффективности можно залить охлаждающую жидкость в место контакта инструмента и металлического изделия.

Смазка

Смотрите также: Смазочно-охлаждающая жидкость

Смазочные материалы иногда используются для охлаждения заготовки и круга, смазки поверхности раздела и удаления стружка (чипсы). Его следует наносить непосредственно на зону резания, чтобы жидкость не уносилась шлифовальным кругом. Обычные смазочные материалы включают водорастворимые химические жидкости, водорастворимые масла, синтетические масла и масла на нефтяной основе. Тип используемой смазки зависит от материала обрабатываемой детали и указан в таблице ниже.[4]
Типы смазок, используемых для шлифования, в зависимости от материала заготовки[4]

Другие методы шлифования металла

Существуют также и другие, менее распространенные методы обработки металла:

1. Обдирочное – стирание верхнего слоя, если он был поврежден в ходе эксплуатации. После него необходимо использовать еще один метод шлифования.
2. Профильное – наиболее трудная технология, которая подразумевает работу с кривой или ломаной линией. Это общее название для зубошлифования, резьбошлифования и шлицешлифования.
3. Финишное – шлифование, которое используют для достижения блеска и эффекта полировки. Данная технология удаляет царапины и разводы с поверхности изделия.

Обработка деталей перед шлифовкой

Шлифование металла – это заключительный этап обработки, и он требует предварительной подготовки. Перед процессом необходимо обработать металлические детали в несколько этапов:

1. Черновое точение заготовки. На первом этапе заготовке придают необходимую форму и размеры с учетом припуска.
2. Чистовое точение металла. Заготовку обрабатывают до необходимых размеров.
3. Фрезерование. Данная технология подразумевает снятие заготовки механическим способом. Фрезерование чаще всего осуществляется с деталями корпуса и шестернями.
4. Обработка металла под воздействием высокой температуры. Закалка заготовки производится для того, чтобы значительно повысить твердость и прочность поверхности. Благодаря отжигу и отпуску снижается хрупкость изделия. В некоторых случаях в процессе термической обработки в поверхностный слой наносят определенные химические вещества.

Череповецкий завод металлоконструкций работает для вас более 55 лет. Мы проектируем изделия, затем изготавливаем их в собственных цехах и доставляем по всей России. Для заказа звоните по телефону 8 или закажите звонок на сайте.

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