Внутрішнє шліфування
Внутрішнє шліфування
У першому випадку (рис. 1) шліфувальне коло і заготовка, що шліфується, обертаються навколо своїх осей, а шліфувальна бабка отримує подачу на глибину різання і здійснює зворотно-поступальний рух зі швидкістю поздовжньої подачі. Подача на глибину різання проводиться наприкінці кожного чи подвійного ходу столу. Найчастіше шліфування проводиться при поздовжніх подачах з автоматичним поворотно-поступальним рухом столу. Довжина робочого ходу столу встановлюється залежно від довжини заготовки, що обробляється. Поздовжня подача зазвичай приймається в частках висоти (H) шліфувального кола і не повинна перевищувати 3/4Нна один оборот заготовки. При обробці наскрізних отворів за методом поздовжніх подач з метою виключення непрямолинійності утворює оброблюваної поверхні виведення кола з контакту з отвором (перебіг) не повинен перевищувати 1/3-1/2 висоти кола. Коло з отвору, що обробляється, виводиться тільки після закінчення шліфування або у разі вимірювання діаметра отвору. При попередньому шліфуванні застосовують підвищену швидкість та подачу, при остаточному її знижують. При високих вимогах до шорсткості поверхні швидкість зворотно-поступального руху відповідно знижується.
При врізному шліфуванні отворів подача здійснюється тільки перпендикулярно осі отвору, через що форма робочої поверхні кола переноситься на поверхню, що обробляється. Це пред'являє підвищені вимоги до характеристики шліфувального кола, його редагування.
При безцентровому внутрішньому шліфуванні заготовки базою є її зовнішня поверхня,яка знаходиться в контакті з підтримуючим, притискним та провідним роликами (див. рис. 2). Для внутрішнього безцентрового шліфування, наприклад для шліфування поршневих кілець, застосовують круги типу ПП зовнішнім діаметром 80-100, висотою 75-100 мм на керамічній зв'язці.
Щоб забезпечити концентричність оброблюваної поверхні отвору до зовнішньої поверхні та перпендикулярності осі отвору торцям, безцентрове внутрішнє шліфування здійснюється після зовнішнього шліфування заготовки та її торців. Всі похибки зовнішніх поверхонь заготівлі через її базування по ним при внутрішньому внутрішньому шліфуванні переносяться на внутрішню поверхню. Тому, чим точніше здійснено попередню обробку, тим менші відхилення від необхідних параметрів концентричності і перпендикулярності матимуть при безцентровому шліфуванні отвори, що обробляються.
Шліфування отворів у важких та великогабаритних заготовках проводиться на внутрішньошліфувальних планетарних верстатах. На цих верстатах шпиндель шліфувального круга обертається з робочою швидкістю (20-35 м/с) навколо своєї осі і одночасно зі швидкістю кругової подачі Sкр (2-4 м/хв) навколо осі заготовки, що обробляється, яка під час обробки отвору залишається нерухомою (см. .рис.3). Швидкість планетарної дії (кругової подачі) залежить від величини зміщення осі кола щодо осі заготівлі і зменшується зі збільшенням діаметра отвору, що обробляється.
Внутрішнє шліфування найчастіше застосовується при обробці точних отворів у загартованих заготовках або в заготовках з високотвердих і важкообробних матеріалів, точних отворів з пересіченою поверхнею (виточок, шпонкових та шліцьових пазів), глухих отворів та ін.
При шліфуванні отворів крім точностірозміру та необхідної шорсткості поверхні забезпечується точність форми (циліндричність, прямолінійність, перпендикулярність осі отвору торцям, а також концентричність по відношенню до зовнішніх поверхонь). Особливістю та безперечною перевагою внутрішнього шліфування є можливість виправлення зміщення геометричної осі отвору, викликаного попередніми шліфування операціями.
Внутрішнє шліфування зазвичай ведеться колами, діаметр яких становить 0,6-0,8 діаметра отвору, що шліфується. Зі збільшенням діаметра кола покращуються умови шліфування: збільшуються робоча швидкість, кількість ріжучих зерен. Однак при внутрішньому шліфуванні площа контакту між колом і заготовкою значно більша, ніж при круглому або при плоскому шліфуванні периферією кола, причому вона особливо велика при шліфуванні отворів невеликого діаметру. Велика площа контакту кола із заготівлею змушує застосовувати кола більш крупнозернисті, м'якіші та з відкритою структурою, що запобігає припалам і забезпечує кращий вихід стружки. При шліфуванні переривчастої поверхні отвору рекомендується застосовувати коло трохи твердіше, ніж при обробці суцільного отвору, так як кромки такої поверхні діють на коло як правлячий інструмент.
З підвищенням швидкості обертання заготівлі навантаження абразивні зерна кола збільшується, товщина стружки зростає і коло зношується швидше. Щоб уникнути цього, слід збільшувати робочу швидкість кола або брати кола трохи більшої твердості. Мала робоча швидкість кола при внутрішньому шліфуванні також призводить до його підвищеного зносу. Тому завжди при внутрішньому шліфуванні рекомендується працювати на максимальних робочих швидкостях кола.
На сучасних внутрішньошліфовалиних верстатах можливаодночасна обробка отвору та торця, що забезпечує підвищення точності та продуктивності праці, а також високий ступінь перпендикулярності торцевої поверхні до осі отвору оброблюваної заготовки.
Для внутрішньошліфувальних операцій випускаються шліфувальні кола різних розмірів та типів, зокрема кола типу ПП діаметром 5-150, висотою 13-20 мм. При обробці заготовок, у яких одночасно зі шліфуванням отвору потрібна підрізка торцевої частини, або в тих випадках, коли посадкове місце на шпинделі мало, а для успішного виконання шліфування потрібне застосування кола відносно великої висоти, застосовуються круги ПВ зовнішнім діаметром 10-150 мм. Для внутрішнього шліфування іноді застосовують також товстостінні чашки типу ЧЦ, що дозволяють вести одночасну обробку отворів і торців заготівлі.
При внутрішньому шліфуванні, щоб уникнути вібрацій, що погіршують якість обробленої поверхні та підвищують знос кола, важливий підбір шліфувального шпинделя певної довжини (найменшого для даної глибини шліфування) та жорсткості.
Щоб уникнути конусності отвору при шліфуванні на прохід, коло повинен виходити з обох його кінців на однакову довжину, а при шліфуванні глухих отворів його слід виводити з відкритого кінця якнайменше.
Тонкостінні заготовки, щоб уникнути короблення, слід шліфувати зі зменшеною глибиною і підвищеною поздовжньою подачею. Для більш точної обробки отворів малих діаметрів рекомендується шліфувати їх з більшою поздовжньою подачею та меншою глибиною шліфування.
В останні роки помітна загальна тенденція підвищення робочої швидкості при внутрішньому шліфуванні завдяки підвищенню швидкохідності шпинделів верстата. Для шліфування з підвищеною робочою швидкістю використовуються кругивисокої міцності. При збільшенні робочої швидкості зменшується радіальний віджимання в системі верстат - коло - заготівля, збільшується кількість абразивних зерен, що беруть участь за одиницю часу в різанні, зменшуються навантаження на окреме зерно і час контакту окремого зерна з поверхнею, що обробляється. Точність обробки в цьому випадку підвищується за рахунок зменшення відтискань у системі, що дозволяє збільшити подачу та підвищити стійке напрацювання кола.
При внутрішньому шліфуванні рекомендується застосовувати охолодження для відведення тепла, що утворюється під час різання.
Шліфування циліндричних, конічних або фасонних отворів вимагає правильного розташування осі шпинделя шліфувального кола і осі отвору, що обробляється в горизонтальній і вертикальній площинах. Їхнє переміщення або відхилення від паралельності веде до відхилення шліфованих поверхонь заготовок як в осьовому, так і в діаметральному напрямках.
Щоб підвищити точність обробки, продуктивність праці та зменшити витрати шліфувальних кіл, внутрішнє шліфування рекомендується здійснювати з максимально допустимою робочою швидкістю.
Корисна інформація? Поділіться нею