Профилирование и правка шлифовальных кругов

В процессе шлифования вследствие износа происходит потеря первоначальной геометрической формы и режущих свойств шлифовального круга. Поэтому требуются периодическое профилирование и правка кругов.

Профилирование круга — это формообразующая операция, предназначенная для исправления погрешностей геометрической формы круга и установки правильного положения его режущих поверхностей. Профилирование применяется также для образования на режущей поверхности круга заданного фасонного профиля.

Правка круга — это процесс обновления режущей поверхности круга с целью повышения его режущих свойств п снижения шероховатости шлифуемой поверхности. Правка обеспечивает правильную геометрическую форму круга, удаляет с его поверхности засаленный слой абразива, а также затупившиеся зерна.

Правка по своему назначению аналогична заточке лезвийных режущих инструментов. В ряде случаев, когда необходимо одновременно восстановить геометрическую форму и режущие свойства абразивного круга, профилирование и правку круга совмещают.

Правку шлифовальных кругов осуществляют следующими методами: обтачиванием (рис. 16.4, а), обкатыванием (рис. 16.4, б), шлифованием (рис. 16.4, в), тангенциальным точением (рис. 16.4, г) и накатыванием (рис. 16.4, д).

Правка обтачиванием — метод, при котором правящий инструмент выполняет роль резца, а скорость обтачивания равна скорости вращения шлифовального круга.

Метод обтачивания применяют для правки абразивных кругов, кругов из эльбора на бакелитовой и керамической связке и алмазных кругов на керамической связке. При правке этим методом достигаются высокие режущая способность круга и точность профиля его рабочей поверхности.

В качестве правящего инструмента используют алмазные зерна в оправках, алмазные иглы и алмазные карандаши. Алмазные зерна больших размеров (массой 0,2—1,0 карат) закрепляют в металлической оправке зачеканкой на свинцовой подушке, пайкой цинковым припоем или механически (рис. 16.4, е).

Алмазные иглы представляют собой стальной стержень с запаянным в нем алмазом массой 0,1—0,25 карата, имеющим острую вершину (рис. 16.4, ж). Алмазные иглы широко применяют для правки однониточных резьбошлифовальных кругов.

Алмазные карандаши представляют собой стальной цилиндр с алмазной вставкой, в которой в определенном порядке размещены кристаллы алмазов, скрепленные специальным составом. В зависимости от расположения алмазных зерен (рис. 16.4, з) карандаши бывают четырех типов: 01— расположение зерен цепочкой; 02 — слоями; 03 — на сферической поверхности; 04 — неориентированные зерна. В алмазных карандашах применяют алмазы массой 0,5—0,01 карата; наиболее крупные алмазы используются в карандашах типа 01, наиболее мелкие — в карандашах типа 04.

Рис. 16.4. Методы правки шлифовальных кругов:

а — обтачиванием; 6 — обкатыванием; в — шлифованием; г — тангенциальным точением; д — накатыванием; инструменты для правки шлифовальных кругов методом обтачивания; е — алмазные зерна; ж — алмазная игла; з — алмазные карандаши При правке обтачиванием инструмент устанавливают с наклоном относительно шлифовального круга (см. рис. 16.4, а). Это позволяет поддерживать высокую режущую способность инструмента путем его периодического поворота вокруг своей оси. При этом рабочую кромку алмаза устанавливают на уровне линии центра абразивного круга или ниже ее на 1,5 мм.

Правка обкатыванием — метод, при котором дробление и удаление скалыванием затупившихся абразивных зерен на рабочей поверхности круга осуществляется правящим инструментом, прижимаемым к кругу и получающим вращение от него из-за сил трения. Этот метод применяют для профилирования шлифовальных кругов из электрокорунда и карбида кремния, имеющих прямолинейную образующую.

При правке обкатыванием в качестве правящего инструмента используют абразивные, стальные и твердосплавные диски, а также стальные звездочки (рис. 16.5).

Абразивные диски — это круги из карбида кремния черного или электрокорунда белого, диаметр которых в 2—5 раз меньше диаметра шлифовального круга. Твердость абразивного диска на 2—4 степени больше твердости шлифовального круга, а зернистость — на 2—4 номера меньше.

Диски из твердых сплавов марок ВКЗ, ВК6 изготавливают либо монолитными, либо в виде стальной ступицы с рабочим ободом из ТС (рис. 16.5, а). Стальные диски диаметром 50—70 мм изготавливают из стали ШХ15 или.

Рис. 16.5. Инструменты для правки шлифовальных кругов различными методами:

а — твердосплавные ролики; б— стальные диски; в — тупозубая и острозубая звездочки; г — алмазный ролик для правки шлифовальных кругов методом шлифования: 1 — корпус; 2 — алмазоносный слой; ролики для правки шлифовального круга методом накатывания: д— стальной; е — алмазный из сталей 10, 20, 30, цементованных и закаленных до твердости 56—62 IIRC (рис. 16.5, б).

Звездочки — это набор тупозубых или острозубых дисков, изготовленных из углеродистой стали, закаленной до твердости 60—62 HRC (рис. 16.5, в).

При правке обкатыванием правящий инструмент устанавливается на оправке поодиночке или пакетом и свободно вращается на ней. При этом ось правящего инструмента устанавливается иод углом 8—10° относительно оси шлифовального круга. Такой наклон создает условия для проскальзывания инструмента, при котором интенсифицируется процесс правки и осуществляется заглаживание поверхности круга. С увеличением наклона оси правящего инструмента его изнашивание увеличивается.

Правка шлифованием осуществляется медленно вращающимся правящим инструментом, который получает принудительное вращение от отдельного привода. При этом скалывание абразивных зерен происходит изза разности скоростей шлифовального круга и правящего инструмента. Этот метод применяют при правке алмазных и эльборовых кругов на металлической связке кругами из карбида кремния зеленого или с введением электрического тока в зону контакта.

При правке шлифованием в качестве правящего инструмента используют абразивные круги и алмазные ролики. Абразивные круги изготавливают из карбида кремния зеленого на керамической связке формы ПП, зернистостью 125—50, твердостью СТ2-ВТ, диаметром 60—250 мм.

Алмазные ролики (рис. 16.5, г) выпускают диаметром 70 мм и высотой 20 мм. Они состоят из алмазоносного слоя 2 и корпуса 1 из стали 45.

Правка тангенциальным точением аналогична правке методом обтачивания, но осуществляется брусками прямого или фасонного профиля.

При этом брусок, имеющий профиль, соответствующий профилю заготовки, закрепляют на столе плоскошлифовального станка. Шлифовальный круг при каждой подаче на глубину постоянно обновляет свой профиль и тем самым обеспечивает высокое качество и точность размеров обрабатываемой поверхности.

Эльборовые круги на органической и керамической связках правят алмазными брусками и брусками из карбида кремния зеленого, алмазные круги — брусками из карбида кремния зеленого и электрокорунда белого.

Правка накатыванием осуществляется в результате взаимного вращения накатного ролика и шлифовального круга. Она представляет собой комбинацию пластического деформирования, сопровождаемого дроблением зерен, и связки, а также уплотнения поверхности круга. При этом правящий ролик имеет профиль, соответствующий профилю заготовки, его изготавливают из закаленной стали (рис. 16.5, д) или твердого сплава с алмазным покрытием (рис. 16.5, е) и без него.

Правка накатыванием применяется при многониточном резьбошлифовапии и шлифовании мелкомодульных зуборезных инструментов (долбяков, шеверов и эвольвентных протяжек). Так, например, профилирование и правка многониточиых резьбошлифовальных кругов производится накатными роликами, изготавливаемыми из стали Р6М5 и закаленными до твердости 63—65 HRC (см. рис. 16.5, Э). Профиль резьбы ролика должен соответствовать профилю накатываемой резьбы. Диаметр ролика выбирают в зависимости от диаметра D_Kp шлифовального круга:

а ширину В берут равной длине профиля круга.

Для ускорения процесса правки, повышения качества поверхности круга и обеспечения надежного отвода шлама на наружной поверхности ролика делают продольные винтовые канавки с неравномерным окружным шагом, расположенные под углом наклона со = 15°.