Абразивные шлифовальные круги и six способов их правки

В процессе работы щлифовального круга абразивные зерна изнашиваются и теряют режущую способность, а круг засаливается продуктами обработки. Для восстановления режущих параметров и геометрической формы делается переодическая првка круга. Более высококачественная правка выполняться алмазными инструментами.

Более грубая правка осуществляется шарошками, обустроенными цельными твердосплавными дисками, металлическими дисками и звездочками из износосойких сталей либо правочными кругами из карбида кремния, термокорунда  т.д..

Правка – это процесс воздействия на рабочую поверхность шлифовального круга с целью придания ей нужной геометрической формы, устранения повреждений рабочей  поверхности, также обеспечение удаления связки подходящих характеристик РПК.

Правка может производиться конкретно на рабочем месте либо раздельно.

Для действенного управления параметрами РПК методы воздействия должны обеспечивать последующее:

— —         возможность оказания воздействия конкретно на связку;

— —         высшую избирательность воздействий;

— —         дискретность воздействий во времени и пространстве;

— —         возможность совмещения управляющих воздействий и обработки детали во времени;

От правильного выбора средств и режимов правки зависят не только лишь точность и шероховатость обработанной поверхности детали, производительность обработки, да и расход шлифовальных кругов, износостой¬кость правящего инструмента и себестоимость операции шлифования.

Обширно используемые шлифовальные круги зернистостью 25—40 и твер¬достью СМ2-СТ2 в главном расходуются не в процессе шлифования, где износ их очень мал, а в процессе правки. На правку расходуется от forty five до 80% полез¬ного объема абразивных кругов при круглом, плоском и внутреннем шлифовании. Издержки времени на правку способны достигать 40% штучного времени обработки и поболее.

Зависимо от требований к точности и шероховатости обрабатываемой поверхности используют алмазную и безалмазную правку кругов.

Правку, производят обтачиванием алмазным инвентарем, обкатыванием абразивными, твердосплавными и металлическими дисками, шлифованием кру¬гами из карбида кремния и алмазно-металлическими роликами, тангенциальным точением профильной поверхности круга алмазным инвентарем, накатыванием железными профильными роликами.

 

 

1. Правка способом обтачивания

 

Правка способом обтачивания представляет собой точение (разрушение) хрупкого абразивного материала и связки шлифовального круга правящим алмаз¬ным инвентарем высочайшей твердости. Правка осуществляется или отдельными сравнимо большими алмазными зернами, зачеканенными в оправки (ОСТ 2-9—70 «Алмазы в оправках» и ГОСТ 17504—72 «Иглы алмазные»), или алмазно-металлическими карандашами поперечником 8—10 мм.

Наибольшее применение имеют алмазно-металлические карандаши, в кото¬рых в определенном порядке расположены кристаллы алмазов, крепко соединенные особым сплавом. Этот сплав имеет близкий к алмазу коэффициент тепло¬вого расширения, потому при конфигурациях температуры алмазно-металлического карандаша в процессе правки алмазы не испытывают дополнительных термических деформаций. Алмазно-металлические карандаши выпускают 4 типов в за¬висимости от расположения и свойства алмазных кристаллов в рабочей части: Ц — с алмазами, расположенными цепочкой вдоль оси карандаш; С — с алмазами, расположенными слоями, неперекрывающимися и перекрывающимися; Н — с неориентированным рас¬положением алмазов.

Каждый тип карандашей подразделяют на марки, отличающиеся массой и количеством алмазов, также размерами вставки и оправы.

Карандаши типа Ц изготовляют из качественных кристаллов алма¬зов массой от 0,03 до 0,5 карата. Они имеют наибольшее применение при правке кругов для круглого, бесцентрового внутреннего и фасонного шлифования. Ка¬рандаши типа С выпускают 2-ух марок: многозернистые с количеством до ten срав¬нительно маленьких алмазных зернышек в слое и малозернпстые с двумя—пятью алмаз¬ными зернами массой 0,1—0,2 карата. Эти карандаши владеют завышенной изно¬состойкостью; их употребляют для правки абразивных кругов при чистовом шлифовании в автоматическом цикле.

Карандаши типа Н изготовляют из алмазов различного свойства, в том числе из дробленых и колотых, и употребляют для правки тонкодисперсных шлифовальных кругов на операциях круглого и бесцен¬трового шлифования, также для правки однониточных резьбошлифовальных, тарельчатых и плоских кругов для зубошлифования и шлицешлифования.  

В процессе правки алмазно-металлические карандаши изнашиваются, на их рабочих поверхностях образуются площадки, и потому карандаши обычно уста¬навливают так, чтоб их ось была наклонена под углом 10—15° в сторону вра¬щения круга и развернута к направлению движения подачи. Это позволяет перио¬дически поворачивать правящий инструмент вокруг оси, вводя тем в ра¬боту незатупившиеся грани алмаза, что содействует улучшению критерий работы правящего инструмента и понижению его износа. Такая установка алмазных ин¬струментов защищает также алмаз от перегрузок и разрушения кристаллов и исключает вибрации в системе станок—круг—алмаз.

Для правки кругов огромных размеров, также при профильном шлифовании используют алмазы огромных размеров в оправках, представляющие из себя сталь¬ную державку, в какой закреплен необработанный алмаз с острой верхушкой. Алмазы с естественными гранями, закрепленные в оправах, имеют преимущество перед алмазно-металлическими карандашами в том, что их изготовляют из более. высококачественных алмазов, и, как следует, их износостойкость существенно выше. Оправы для алмазов изготовляют цилиндрическими, ступенчатыми, коническими и с резьбой.

Для закрепления алмазов в оправах используют меха¬нический зажим, пайку, чеканку. Установка алмаза в оправе должна быть осу¬ществлена таким макаром, чтоб плоскости сколов кристаллов не совпадали с на правлением сил, действующих на алмаз при правке, после закрепления алмаз должен выступать из оправки менее чем на 1/4 собственной длины.

 

 

Специально    для     правки     однониточных, разьбошлифовальных   кругов    в    соответствии  с ГОСТ   17564—72  промышленность  выпускает алмазные иглы

Для производства игл используют природные алмазы в виде октаэдрических, пиленых и колотых кристаллов. Рабочую часть игл гранят по форме четырехгранной пирамиды без видимой при десятикратном увеличении перемычки на верхушке. Алмаз укрепляют в державке пайкой серебряным припоем марки ПСр5ОКд, или другим припоем либо способом, обеспечивающим нужную крепкость при исклю¬чении графитизации алмаза. Державки для игл изготовляют из стали марок 20, 25.

30, 35, 40.

Цена ограненных алмазных инструментов выше цены алмаза в оп¬равах, потому что кристалл алмаза шлифуют. Но высочайшая производительность правки кругов, также увеличение точности шлифования в почти всех случаях оправдывают расходы на изготовка правящего инструмента.

Правка кругов способом обтачивания позволяет получить высшую точность рабочей поверхности круга, которая за счет конфигурации величины продольной по¬дачи алмазного инструмента может обеспечить различную шероховатость обраба¬тываемой детали. В процессе правки кругов способом обтачивания появляются силы, не превосходящие 3—5 кгс и содействующие наименьшему разрушению абразивных зернышек круга при правке и их износу при шлифовании

 

2. Правка кругов способом обкатывания

 

Правка кругов способом обкатывания позволяет получить высшую точность рабочей поверхности круга, которая за счет конфигурации величины продольной по¬дачи алмазного инструмента может обеспечить различную шероховатость обраба¬тываемой детали. В процессе правки кругов способом обтачивания появляются силы, не превосходящие 3—5 кгс и содействующие наименьшему разрушению абразивных зернышек круга при правке и их износу при шлифовании

Правка способом обкатывания представляет собой процесс дробления и ска¬лывания абразивных зернышек на рабочей поверхности круга правящим инструмен¬том, получающим вращение вследствие сил трения от шлифовального круга

В качестве правящих инструментов при способе обкатывания используют круги из карбида кремния КЧ80ВТ—ЧТК, железные диски, звездочки и шарошки, твер¬досплавные цельные ролики, крупнозернистые твердосплавные ролики на железной связке. Под действием режущей кромки правящего инстру¬мента, перемещающейся по образующей шлифовального круга с определенной, скоростью, поверхностный слой связки круга разрушается, выступающие зерна выкрашиваются, а зерна, находящиеся более глубоко в связке, раскалы-ваются на части. Проскальзывание меж шлифовальным кругом и правящим ин¬струментом приводит к заглаживанию абразивных зернышек на выправляемой по¬верхности круга.

При правке способом обкатывания вероятны две ориентации правящего инструмента относительно шлифовального круга: оси вращения шли¬фовального и правящего инструментов находятся или в одной плоскости (j = 0), или в пересекающихся плоскостях, расположенных под углом  (j ¹ 0).

С увели¬чением угла j в зоне правки растут разрушающие силы, действие кото¬рых интенсифицирует процессе восстановления рабочей поверхности круга, и увеличивается износ правящего инструмента. Правку кругов способом обкатывания безалмазными правящими инструментами в большинстве случаев используют как предваритель¬ную правку, когда нужно снять большой слой абразива с недостаточно хоро¬шо равновесного круга и при на¬личии неравномерности снимаемого слоя абразива. При таковой правке употребляют железные диски, звездочки и шарошки (ГОСТ 4803—67), устанавливаемые в особые правящие приспособления.

 

Следует направить внимание на правку шлифовальных кругов дисками, изготовляемыми в испол¬нениях а и б из сталей марок 10, twenty и 30, цементуемых на глубину 0,3—0,5 мм и закаливаемых до твердости  HRС 55—60.

Наличие у этих дисков мягенького незакаленного слоя материала содействует интенсификации процесса правки.

Правящие диски, размеры которых приведены в табл. 3, используют для правки кругов, применяемых при чистовом и полу¬чистовом шлифовании, когда требуется получить шероховатость обработки в пре-делах Ra = 0,63-2,50 мкм.

В табл. Four приведены рекомендуемые режимы правки шлифовальных кру¬гов способом обкатывания. Для интенсификации процесса правки кругами из карбида кремния следует устанавливать ось правящего инструмента под углом j= 8-10° по отношению к оси шлифующего круга.

В других случаях инструменты производят правку кругов при параллельных осях. Обычно после рабочих ходов создают два — четыре выхаживающих хода.

 

3. Правка способом шлифования

 

Правка способом шлифования представляет собой процесс срезания и дроб¬ления абразивных зернышек вращающимся правящем инвентарем, который полу¬чает принудительное вращение от самостоятельного привода либо от привода шли¬фовальной бабки станка. В качестве правящего инструмента используют алмазные ролики на твердосплавной связке (ГОСТ 16014—70) и круги из карбида кремния высочайшей твердости (ГОСТ 6565—67). При рассматриваемом способе вследствие раз¬ности скоростей вращения шлифовального круга и правящего инструмента про¬исходит скалывание частичек абразивных зернышек, а время от времени выкрашивание целых зернышек. Для этого вида правки все большее применение находят алмазные ролики, получающие принудительное вращение, совпадающее, по направлению с вращением шлифовального круга либо направленное против него.

Согласно               ГОСТ 6565-67 для правки кругов способом шлифования используют круги из карбида кремния на глиняной связке формы ПП.

Алмазные ролики для правки абразивных кругов согласно ГОСТ 16014—70 изготовляют из природных алмазов с равномерным их расположением на рабочей поверхности ролика. Ролик состоит из корпуса 1, сделанного из стали марки thirty five либо 45, и алмазоносного слоя 2, крепко соединенного с корпусом. Алмазоносный слой содержит алмазы, сцементированные специальной твердосплавной  связкой способом порошковой  металлургии.

Все обширнее начинают использовать алмазные ролики, дозволяющие  осуществлять  правку кругов по нескольким рабочим поверхностям:   прямолинейным,   криволинейным   и   их сочетаниям. Такая правка позволяет существенно повысить производительность шлифования за счет концентрированной одновременной обработки нескольких поверхностей детали, также в итоге сокращения времени, затрачиваемого на  правку круга, которая  ведется или роликом  сложного фа¬сонного профиля, или набором роликов с внедрением способа врезания  или  метода  продольной  подачи. Алмазные правящие   ролики   сложного   профиля   используют,   в   частности, на авто заводах для автоматической правки абразивных  кругов. Следует стремиться использовать   приспособления для правки   с   самостоятельным приводом, ус¬танавливаемым   вне   рабочей   зоны станка — за задней баб-кой, на шлифовальной бабке либо сзади нее.

Это позволяет править круг во время установки и снятия детали, что сводит до минимума издержки времени направку. Для облегчения производства ролики делают из 2-ух частей; на требуемый осевой размер детали их устанавливают при помощи распорной втулки. Наличие разреза ролика по плоскости, наклонной к его оси, исключает возникновение при правке на шлифовальном круге канавок и других изъянов.

Правку способом шлифования производят на кругло- и бесцентрово-шли-фовальных станках, также на особых станках (к примеру, для шлифования  шеек коленчатых валов и кулачков распределительных валов). Применение алмаз¬ных роликов и особых правящих приспособлений позволяет уменьшить время на правку, а в неких случаях совсем ее исключить и, таким макаром, повысить производительность труда при обработке на 20-30%.

При правке кругов алмазными роликами способом шлифования появляются наименьшие силы, чем правка кругами из карбида кремния. Алмазные ролики спо¬собствуют получению высочайшей точности расправленной поверхности шлифоваль¬ных кругов и их оптимальному расходу при шлифовании.

  

4. Правка  методом   тангенциального точения

Правка  методом   тангенциального точения представляет собой процесс, аналогичный процессу обтачивания. Правку производят методом срезания (частично скалывания и выкрашива¬ния) абразивных зернышек алмазным бру¬ском. Операцию делают на пло¬скошлифовальных станках по всей ра¬бочей поверхности круга при продоль¬ном перемещении стола.

Брусок с про¬филем, подходящим профилю шлифуемой детали, закрепляют на сто¬ле станка за деталью. Шлифовальный круг при каждой подаче на глубину приводят в соприкосновение с фасонной поверхностью бруска. В итоге взаимодействия с бруском повсевременно обновляется профиль круга и тем обеспечивается высочайшее качество обра-батываемых поверхностей деталей, точность размеров и стабильность обраба¬тываемого профиля.

При использовании профильных алмазных брусков на шлицешлифовальных и особых станках (к примеру, на станках для шлифования елочного замка турбинных лопаток) производительность операций существенно увеличивается за счет исключения времени на правку.

 

5. Правка способом накатывания

 

Правка способом накатывания рабочей поверхности круга представляет собой процесс дробления абразивных зернышек и связки при относительно неспешном вращении железного накатного ролика и круга. Способ используют исклю¬чительно для правки профильных шлифовальных кругов. Правящим инструмен¬том служит металлической фасонный ролик, имеющий профиль обрабатываемой детали. Профилирование ведут при скорости накатывания 1-1,5 м/с с поперечной пода¬чей 0,05—0,06 мм/мин.

Зависимо от конструктивных особенностей станка вращение при накатке получает или шлифовальный круг, или ролик. В ре¬зультате обоюдного вращения ролика с кругом и значимого давления, созда¬ваемого в зоне контакта поперечной подачей, происходит разрушение абразивных зернышек и связки на рабочей поверхности круга, Правка длится до того времени, пока круг не приобретает форму профиля данной детали. Износ ролика вслед¬ствие малозначительного относительного скольжения при правке сравнимо невелик, потому одним и этим же роликом Можно неоднократно создавать правку.

Лучше производить накатывание роликом, который приводится во вращение от отдельного электродвигателя либо от шпинделя бабки изделия, потому что при всем этом обеспечивается большая точность профилирования круга при мень¬шем износе ролика.

Профилирование кругов накатными роликами отличается простотой кон¬струкции приспособлений, возможностью правки по нескольким поверхностям профиля круга, высочайшей режущей способностью расправленных поверх¬ностей.

Для производства роликов используют стали марок 45, 40Х с закалкой до твердости HRC 30—32, также У8А, У10А, ХГ, Р18, закаленные до твердости HRC 60—64. Профилирование роликами из стали 45, 40Х более отлично для операций подготовительного шлифования, потому что процесс накатывания круга протекает лучше, а изготовка роликов проще. Хотя закаленные до твердости HRC 60—64 ролики более износостойки и обеспечивают завышенную точность профилирования круга, для их производства нужны особые профилешлифовальные станки.

На рис. Five приведена конструкция накатного ролика с параллельными оси канавками неравномерного шага. Наличие канавок интенсифицирует процесс профилирования круга, а неравномерный шаг их расположения исключает появле¬ние на круге следов от канавок, также биение круга после правки.

Поперечник ро¬лика выбирают зависимо от поперечника круга D1=(0,2…0,25)D, а его ши¬рина Н должна соответствовать длине профиля.

6. Правка шлифовальных кругов свободным абразивом

 

Воздействие на связку при правке круга свободным абразивом осуществляется последующим образом:

Через отверстие в притире подается суспензия, состоящая из абразивных зернышек и глины. При вращении шлифовального круга в зазор меж кругом и притиром попадает абразив, который увлекается поверхностью круга и держит на расстоянии притир.

В процессе перекатывания зерна свободного абразива по связке она удаляется, при всем этом за зерном образуются «подпорки».

Достоинством данного способа является высочайшая производительность. К недочетам можно отнести нехорошую избирательность процесса правки и возможность ухудшения свойства поверхности обрабатываемой детали  при попадании на нее зернышек абразива.

Метод применяется при повторяющихся воздействиях на РПК.