Способы шлифования сферических поверхностей

‘ «а — наибольший размер зерна основной фракции алмазного порош­ке, числитель в обозначении зернистости мкм); «±» — знаки, относя-к выпуклой (+) и вогнутой (-) обрабатываемым поверхностям.

4. По известному диаметру Д, и радиусу Л₃ ПШ находят расчетное значение угла а наклона шпинделя инструмента по отношению к оси из­делия, а по нему и расчетный диаметр Д„„ инструмента, т.е.

Из набора нормализованных кругов 2А2 (табл.11), 12А2 (табл. 12) \ и др. выбирают размер, ближайший к расчетному, учитывая при этом, что для обработки выпуклых и плоских поверхностей Д„р является внутрен­ним диаметром инструмента, а его наружный диаметр, по которому необ­ходимо определять нормализованный размер, будет Д„р + 2е, где в — ши­рина рабочей кромки. Для обработки вогнутых поверхностей Д_ир соответ­ствует его наружному диаметру, по которому и выбирают Д„_р.

Выбрав нормализованный размер инструмента, уточняют угол, вводя в расчет средний диаметринструмента Д.™

Основные типы алмазных кругов приведены в таблицах 11 и 12.

Так как радиусы R] я R₂ могут быть разными по величине и знаку (выпуклые, вогнутые), то неодинаковыми (при одном и том же диаметре инструмента) будут и значения угла а. Правильность настройки контро­лируют по симметрии и равномерности следа, который оставляет рабочая кромка инструмента на поверхности контрольной заготовки (блока) с ра­диусом Л, 1 ™.

Параметры, характеризующие режим работы станка, назначают, сходя из условий обеспечения максимальной интенсивности процесса и минимальной шероховатости шлифованной поверхности:

Скорость К„ инструмента определяет частоту воздействия зерен

ммаза на обрабатываемый материал, С ее увеличением интенсивность

цесса, которую характеризуют размером подачи 5, возрастает, а шеро-

ватость поверхности и глубина распространения трещиноватого слоя,

ответственно снижению глубины врезания зерен алмаза в материал за-

товки за один оборот инструмента, становится меньше. Оптимальная

корость У_и — 20-25 м/с. Дальнейшее повышение У„ не позволяет увеличивать подачу S, т.к. выделяющаяся в зоне резания теплота не компенсн- I руется ее отводом смазочно-охлаждающей жидкостью. Рабочая кромка инструмента разогревается, происходит размягчение компонентов связки с низкой температурой плавления, которые замазывают режущие грани зерен и снижают их режущую способность. Диапазон практически при­меняемых скоростей шире — от 10 до 30 м/с, т.к. при ограниченном диапа-I зоне изменения частоты вращения инструмента, его диаметр на станке каждого типоразмера может изменяться в сторону уменьшения или уве­личения в зависимости от размера заготовки (блока).

Подача S характеризует скорость врезания инструмента в заготов­ку. При данной К„ она зависит от глубины врезания /г_вр за один оборот за­готовки и от частоты и_д вращения последней, т.е S = /1_вр‘«_д. При определе­нии /г_вр исходят из условий работы алмазного зерна, которые ограничи­вают ее максимальное значение. Таким, в частности, является объем про­странства, в котором должны разместиться частицы разрушенного стекла. При шлифовании инструментом зернистостей от 125/100 до 60/63 значе­ние й„р принимают равным 0,095 1 . С уменьшением зернистости алмаза частоту вращения заготовки увеличивают, с тем, чтобы при одной и той же подаче можно было уменьшить глубину врезания.

Предварительное шлифование плоских блоков и единичных круп­ногабаритных заготовок выполняют на плоскошлифовальных металлооб­рабатывающих станках, в частности: ЗБ-756, ЗД-756, МШ-155 и др. От­личительная особенность этих станков заключается в том, что они имеют широкий диапазон осевой подачи инструмента (от 0,015 до 0,6 мм/мин) и размеров обрабатываемых изделий (до 600 — 800 мм). Наличие магнитно­го стола упрощает фиксацию блоков и единичных заготовок.

В качестве инструмента используют сегментные круги формы 12А2 и 2F2. Зернистости алмазного порошка от 125/100 до 60/63 в зави­симости от размера обрабатываемой поверхности. Диаметр инструмента Ди определяется из соотношения:

Д^О^Да,, где Дв„ — диаметр или длина диагонали плоского блока [мм].

После шлифования сферических и плоских поверхностей инстрУ ментом зернистостей от 125/100 до 80/63 максимальная высота неровно­стей поверхности Й₂=20. После шлифования инструментом зернистостей 63/50 — 50/40, среднее арифметическое отклонение профиля поверхности Д_а=1,6.

552. Тонкое шлифование алмазным инструментом

Тонкое шлифование алмазным инструментом сферических и пло-

оверхностей выполняют способом притира с использованием инст-

нта в виде грибов, чашек и планшайб, рабочую поверхность которых

,азуют закрепленные на ней алмазосодержащие элементы. Притир мо-

г быть реализован по рассмотренной ранее классической схеме и по

схеме принудительного формообразования. В первом случае используют

модернизированные станки типа ШП, СТШ и др. Вторая схема примене*

на в оборудовании фирмы LOH.

Тонкое шлифование алмазным инструментом отличается от шли­фования свободным абразивом высокой интенсивностью процесса и ста­бильностью воспроизведения конструктивных параметров изделий при многократном повторении операции. Стабильность обеспечивается ма­лым износом алмазосодержащих элементов по отношению к стеклу (1:1000), в то время как интенсивность износа шлифовальников из чугуна Сч18 значительно больше (1:100). Незначительное изменение формы по­верхности алмазного инструмента за продолжительное время его экс­плуатации определяет возможность циклического повторения операции.

Шлифование сферических заготовок (блоков) выполняют в два и более переходов. Число их назначают в зависимости от относительной кривизны обрабатываемой поверхности. В данном случае несколько пе­реходов необходимы не только для сокращения времени, затрачиваемого на уменьшение толщины слоя нарушенного предварительным шлифова­нием, но, что более существенно, для постепенного уменьшения разницы в размере стрелок прогиба притираемых друг к другу поверхностей и аеличении в начальный момент шлифования площади их контакта при с 0,5 операцию выполняют в два перехода. Зернистость алмазного юшка в инструменте первого и второго переходов, соответственно — 14/10 или 20/14 — 10/7 в зависимости от размера блока. При ‘ 0,5 операцию выполняют в три перехода. Зернистость алмаза в ин-фументе первого перехода 40/28 или 28/20. ‘-‘

Шлифование плоских заготовок (блоков) производят обычно в два

:хода. Зернистость алмазного порошка в инструменте от 28/20 до 10/7.

хп ее в зависимости от размера обрабатываемой поверхности.

олщина сошлифовываемого припуска превышает 50 мкм, опера-

. ВЬ1п олняют в три перехода. Зернистость алмаза первого перехода

Концентрация алмаза 28: 8; 6% снижается с уменьшением зерни­стости.

$>ерические и плоские поверхности шлифуют при следующих « работы станков разных моделей:

частота вращения шпинделя инструмента [с» 1 ] 1,3 — 6,0

частота качания верхнего звена [дв.ход в мин] 24 – 80

— усилие на поводке [Па] р10 5 .

Инструмент в виде грибов, чашек и планшайб изготавливают в со­ответствии с ОСТ 3-4791-60 и ОСТ 3-4780-80. Тип, размер и материал корпусов инструмента регламентируют ОСТ 3-3513-85, ОСТ 3-3514-85 и ОСТ 3-3515-85. Закрепляемые на корпусе алмазосодержащие элементы имеют вид таблеток различных диаметров и толщины. Выбор их опреде­ляется размером инструмента. Параметры алмазосодержащих элементов приведены в таблице 13.

Размеры грибов чашек и планшайб определяют, исходя из уело- ] вий, при которых может быть достигнута минимальная скорость измене­ния их формы поверхности вследствие износа. Высоту грибов Н^, глуби­ну Н_ч чашек и диаметр Д_пл планшайб находят по известной высоте (глу­бине) Н сферической или диаметру Д плоской заготовки (блока) с учетом положения инструмента в соответствии с табл. 14.

Рабочую поверхность инструмента характеризуют коэффициентом заполнения площади корпуса алмазными элементами и закономерностью их расположения на нем.

Коэффициент заполнения площади планшайб принимают равным

О 3 Д ля сферических поверхностей с относительной кривизной