Бесцентровое шлифование - высокопроизводительный технологический процесс, применяемый при массовом производстве деталей

Страницы работы

Содержание работы

ВЫВОДЫ

1. Бесцентровое шлифование-высокопроизводительный технологический процесс, применяемый при массовом производстве деталей, к которым предъявляются высокие требования по точности. Использование БЦС в массовом производстве обусловлено тем, что они легко встраиваются в автоматические линии. БЦС, работающие методом врезания, применяются как для технологических операций, заменяющих токарную обработку с удельным съемом металла до 40 мм3// мм·с, так и для тонкого шлифования деталей с высокими требованиями по точности.

2. Процесс бесцентрового шлифования характеризуется рядом особенностей, оказывающих существенное влияние на эксплуатационные показатели БЦС:

неограниченное количество вариантов расположения базирующих элементов, позволяющее менять в широких пределах свойства динамической системы станка без значительного изменения его конструктивных элементов;

наличие фрикционного привода детали, работа которого обусловлена изменением проскальзывания между контактирующими поверхностями приводного элемента и детали;

влияние рабочих процессов в местах контакта детали с базирующими элементами на устойчивость вращения детали, производительность и точность обработки;

влияние на запас устойчивости динамической системы станка, проявления некруглости детали в местах контакта с базирующими элементами.

3. Переход от центрового к бесцентровому базированию детали позволил создать автоматы с меньшими затратами на вспомогательное время. Динамическое качество станка повысилось за счет исключения центрирующих деталь элементов, как правило, лимитирующих его жесткость.

В наибольшей мере преимущества бесцентрового метода обработки проявляются при базировании детали на жестких опорах. В этом случае кроме существенного увеличения жесткости базирующих элементов из системы СПИД исключается шпиндель изделия, так как он практически не воспринимает радиальную составляющую силы резания. БЦС, предназначенные для шлифования деталей диаметром 25-100 мм, имеют суммарную жесткость порядка 2,5-5 кгс/мкм, тогда как суммарная жесткость центровых шлифовальных станков для этих деталей не превышает

0,5-1,5 кгс/мкм.Увеличение жесткости станка повышает его виброустойчивость и позволяет использовать более интенсивные режимы обработки.Применение на БЦС более интенсивных режимов шлифования в сочетании с минимальным вспомогательным временем ставит их по производительности вне конкуренции в сравнении с центровыми (патронными) станками, применяемыми для аналогичных операций.

4. Фактором, ограничивающим производительность при бесцентровом шлифовании, является неустойчивость вращения детали, зависящая от условий ее трения по базирующим элементам .Оптимизация величины коэффициентов трения при скольжении детали по базирующим элементам обеспечивается главным образом за счет изменения скорости детали, состава СОЖ и выбора скорости шлифовального круга.

Используя приведенные в обзоре расчетные диаграммы, можно оценить условия вращения детали в зависимости от геометрической наладки, режимов шлифования и коэффициентов трения при скольжении детали по базирующим элементам.

5. При подборе состава СОЖ и выборе скорости шлифовального круга необходимо учитывать их воздействие как на процесс шлифования, так и на процесс трения. Поэтому помимо общих требований к эффективности воздействия СОЖ на процесс резания и увеличению стойкости абразива предъявляются дополнительные требования по обеспечению оптимальных значений коэффициента трения детали по базирующим элементам при широком диапазоне изменения условий резания и трения. Подобным требованиям удовлетворяют эмульсолы ИХП-45Э и «Аквол-2». При неустойчивом вращении детали следует использовать более мягкие и крупнозернистые круги, увеличивать скорость и глубину съема при их правке.

6. Величина поперечной подачи при бесцентровом шлифовании с базированием детали по обрабатываемой поверхности неоднозначно связана с интенсивностью обработки: при неизменной величине поперечной подачи, установленной на станке, удельный съем металла будет меняться с изменением параметров геометрической наладки станка. Это связано с тем, что во время обработки деталь базируется в трех (или более) точках, а съем металла происходит только в одной.

При геометрических наладках, охватывающих большинство модификаций врезных БЦС, фактическая скорость изменения диаметра детали в 1.1—1,5 раза превышает величину подачи, установленной на станке.

Для стабилизации процесса бесцентрового шлифования фасонных деталей (например, желоба кольца шарикоподшипника), которые базируются по обрабатываемой поверхности, необходимо обеспечить врезание шлифовального круга в плоскости контакта деталеи с базирующими элементами.

7. Формирование некруглости при центровом и бесцентровом шлифовании принципиально отличается, так как в последнем случае геометрическая наладка станка оказывает влияние на его виброустойчивость. Она определяет фазовый сдвиг между проявлением погрешности формы детали и вызванной ею деформацией.

Варьирование геометрической наладкой станка позволяет обеспечить более высокую, чем при центровом шлифовании, интенсивность исправления некруглости детали и увеличить запас устойчивости динамической системы станка. Точность при обработке на центровых шлифовальных станках обеспечивается в основном за счет их прецизионного исполнения и снижения режимов обработки, в то время как при бесцентровом шлифовании увеличение точности обработки без снижения производительности может быть обеспечено простыми средствами: с помощью варьирования геометрической наладкой и частотой вращения детали. Наряду с традиционными модификациями БЦС с областью изменения углов геометрической наладки  30°<E<600 в последнее время для силового бесцентрового шлифования рекомендуются новые рабочие схемы БЦС с расположением оси детали ниже линии центров .

8. Для обеспечения точности при бесцентровом шлифовании наряду с выбором оптимальной геометрической наладки и частоты вращения детали необходимо уменьшать уровень вибраций и количество частотных составляющих спектра вибраций холостого хода за счет расположения вне станка основных источников вынужденных колебаний.

9. Повышение точности и производительности обработки на врезных БЦС требует совершенствования их конструкции:

повышения жесткости, скорости и точности вращения шпинделей;

повышения статической и динамической жесткости основных узлов станка;

совершенствования и изменения традиционных схем базирования и привода деталей;

использования правки шлифовальных кругов алмазными роликами;

совершенствования средств защиты от разрыва шлифовального круга;

повышения эффективности действия СОЖ, как за счет более эффективных ее составов, так и за счет совершенствования средств их подвода в зону резания;

повышения точности балансировки шлифовальных кругов путем применения устройств для автоматической балансировки;

создания адаптивных систем управления процессом шлифования.

Похожие материалы

Информация о работе