Специальные конструкции абразивных инструментов

В современном машиностроении применяется большое многообразие конструкций абразивных инструментов, для большинства из которых характерны простота формы, способа установки и крепления. Однако некоторые из них требуют более детального рассмотрения.

Абразивные инструменты для шлифования сложнофасонных поверхностей.

Круги для шлифования цилиндрических червяков имеют коническую или тороидальную форму (рис. 16.6).

Дисковые шлифовальные круги заправляют на конус с одной или двух сторон. Ось шлифовального круга устанавливают к оси червяка под углом, равным действительному углу подъема линии витка червяка у_и0 (рис. 16.6, а).

Чашечные конусные круги имеют прямолинейную образующую конуса и работают торцом круга (рис. 16.6, б).

Пальцевые конусные круги также имеют прямолинейный профиль. Ось пальцевого круга располагают под прямым углом к оси червяка (рис. 16.6, в).

Рис. 16.6. Абразивные круги для шлифования цилиндрических червяков:

а — дисковый; б — чашечный; в — пальцевый конусный; г — тороидальный.

Тороидальные круги устанавливают относительно обрабатываемого отверстия таким образом, что ось круга располагается относительно оси червяка под углом, при котором одно из плоских сечений главной поверхности червяка является дугой окружности, совпадающей с образующей производящего тора (рис. 16.6, г).

Круги длярезъбогилифования бывают однои многониточные. Однониточные круги (рис. 16.7, а) используют для шлифования боковых сторон профиля витка и дна впадины резьбы. Такой круг устанавливают под углом подъема резьбы т. При этом точность шлифования резьбы по шагу на длине 100 мм составляет 0,004 мм, по среднему диаметру — ±0,0025 мм (d₂ = 10±40 мм), по половине угла профиля — ±3'.

Многониточные круги (рис. 16.7, б, в) имеют кольцевые канавки (т = 0) и кроме боковых сторон витков резьбы и дна впадин шлифуют также и вершины. Когда оси круга и заготовки параллельны, то это приводит к пересечению направления ниток резьбы на круге и изделии и, соответственно,.

Рис. 16.7. Схемы шлифования резьбы:

а — однониточным кругом; б — многониточным кругом способом врезания; в — многониточным кругом способом осевой подачи к разбивке профиля резьбы (см. рис. 16.7, б). Поэтому многониточными кругами, работающими по схеме врезания, точные резьбы с большим углом подъема не шлифуют.

При многониточном врезном шлифовании коротких резьб вначале врезаются с поперечной подачей на полную глубину профиля, а затем задают осевую подачу на один шаг. Таким образом, резьба шлифуется за 1¹/₃ оборота заготовки. При этом ширина многониточного круга должна быть на 2—3 шага больше длины нарезаемой резьбы.

Шлифование многониточными кругами длинных резьб выполняют с осевой подачей (см. рис. 16.7, в). При этом ось круга устанавливают под углом подъема резьбы т, предварительно заправив заборную часть заготовки в виде конуса. Первые витки круга прорезают резьбу начерно, следующие витки производят получистовое, а последние — чистовое шлифование.

Точность шлифования многониточными кругами меньше, чем однониточными: отклонения по шагу (Р <1,0 мм) на длине 25 мм — 0,008 мм, на длине 100 мм — 0,012 мм; отклонение по среднему диаметру резьбы ±0,01 мм; но половине угла профиля — 16°.

Шлифование многониточными кругами более производительно, чем однониточными, но менее точно. Поэтому для высокопроизводительного шлифования длинных точных резьб целесообразно многониточными кругами вести предварительное, а однониточными — окончательное шлифование резьб.

Абразивные инструменты для зубошлифования работают по методам копирования и обкаточного огибания (обкатывания).

Шлифование методом копирования применяется для зубьев прямозубых цилиндрических колес и осуществляется фасонным шлифовальным кругом с профилем, соответствующим профилю впадины между зубьями обрабатываемого колеса (рис. 16.8, а) с последующим делением на каждый зуб колеса.

Шлифование методом обкатывания заключается в следующем. Режущая поверхность круга соответствует профилю нормальной зубчатой рейки, обкатываемой по начальной окружности обрабатываемого колеса. Этим методом пользуются при обкатывании одновременно двумя кругами с делением через зуб (рис. 16.8, б) и на каждый зуб (рис. 16.8, в), а также при непрерывном обкатывании абразивным червяком (рис. 16.8, г).

Шлифование методом обкатывания осуществляется прямолинейными боковыми сторонами тарельчатых кругов класса точности АА, образующи;

Рис. 16.8. Методы зубошлифования:

а — копирование; б_} в — обкатывание двумя тарельчатыми кругами; г — обкатывание абразивным червяком ми при обработке профиль прямозубой рейки. Такие круги шлифуют зубья колес узкой полоской шириной 2—3 мм. Поэтому давление и нагрев в зоне резания незначительны, а точность обработки высока. Для предотвращения погрешностей, вызванных износом абразивных кругов, зубошлифовальные станки снабжают приспособлениями для автоматической правки кругов.

Шлифование зубьев колес методом обкатывания абразивным кругом, имеющим червячный профиль, является наиболее прогрессивным. Эти инструменты обеспечивают обработку зубьев термически обработанных цилиндрических колес модулем т < 7 мм и диаметром до 700 мм 5—7-й степеней точности и производительностью, в 4—5 раз превышающей другие способы зубошлифования. Зубья колес модулем т < 1 мм вышлифовывают из целой заготовки без предварительного нарезания. При этом червячный профиль круга образуется непосредственно на зубошлифовальном станке накатным роликом или профильным алмазным резцом.

Шлифование прямозубых конических колес производят по методу обкатывания двумя кругами раздельно на каждой стороне впадины зуба (рис. 16.9, а) или одновременно по двум сторонам впадины зуба (рис. 16.9, в).

Рис. 16.9. Схемы шлифования прямозубых конических колес дисковым кругом, работающим двумя коническими поверхностями:

а — раздельно по каждой стороне впадины между зубьями; б — одновременно по двум сторонам впадины между зубьями Шлифование колес с криволинейными зубьями осуществляют чашечно-цилиндрическим и чашечно-коническим кругами.

Шлифование чашечно-цилиндрическим кругом по методу обкатывания (рис. 16.10, а) заключается в том, что чашечный круг 2, расположенный на люльке станка 1, вращается вокруг своей оси со скоростью резания v и одновременно относительно оси люльки со скоростью обкатывания v_()6k.

При этом конические поверхности круга, расположенные под углом исходного контура, воспроизводят боковые поверхности зуба плосковершинного производящего колеса. Это колесо, имея один материальный зуб в ви;

Рис. 16.10. Методы шлифования конических колес с криволинейными зубьями:

а — обкатывание чашечно-цилиндрическим кругом; б — обкатывание и врезание чашечно-коническим кругом де активных поверхностей чашечного круга, зацепляясь с заготовкой 3, вышлифовывает в ней профиль впадины. При повторении этого процесса z раз (z — число зубьев нарезаемого колеса) колесо будет вышлифовано полностью. На время перехода шлифования от впадины к впадине круг отводится от заготовки.

При шлифовании чашечно-коническим кругом по методу обкатывния (рис. 16.10, в) круг 2 имеет в одном осевом сечении профиль, совпадающий с профилем цилиндрического чашечного круга 2'. В сечении А—А плоскостью, проходящей через начальную поверхность, виден рабочий контур абразивного инструмента, очерченный двумя эллипсами. Такой контур имеет меньшую площадь контакта с обрабатываемой поверхностью и наименьшее тепловыделение. Поэтому шлифование чашечно-коническим кругом более производительно, чем шлифование чашечно-цилиндрическим кругом, и менее опасно с точки зрения появления прижогов.

Для зубошлифования зубчатых колес из особенно твердых легированных сталей применяют мягкие шлифовальные круги, так как они не вызывают появления трещин и прижогов. При этом зернистость кругов выбирают в зависимости от модуля шлифуемых колес: чем меньше модуль, тем меньше зернистость.

Абразивные инструменты для шлицешлифования являются частным случаем зубошлифовальных инструментов и применяются для шлифования шлицевых валов с точностью IT6—IT8. Наружные поверхности таких валов шлифуют на круглошлифовальных станках, а боковые стороны и внутреннюю поверхность шлицев — на шлицешлифовальных станках. В последнем случае шлифование производят следующими способами:

• • одновременным шлифованием одним кругом дна и боковых сторон шлицев по методу копирования (рис. 16.11, а);
• • одновременным шлифованием тремя кругами дна и боковых сторон шлицев (рис. 16.11, 6)
• • раздельным шлифованием кругами различных профилей дна и боковых сторон шлицев (рис. 16.11, в).

Для шлифования боковых поверхностей шлицев применяют круги из электрокоруида белого на бакелитовой связке зернистостью 40—25, степе;

Рис. 16.11. Схемы шлифования шлицев:

а — методом копирования; 6 — одновременным шлифованием; в — раздельным шлифованием ни твердости СТЗ—Т1, а для одновременного шлифования дна и боковых сторон шлицев — круги из электрокорунда белого на керамической связке зернистостью 32—16, твердостью СМ2—СТ1.

При шлицешлифовании закаленных сталей применяют эльборовые круги зернистостью Л16 и твердостью СМ2—СТ1 на керамической связке.