Шлифование валов

Шлифование валов является либо ручной, либо механической методикой обработки твердых материалов, таких как металл, гранит, стекло или другие. Общими словами, это разновидность абразивной обработки, которая является видом резания.

Методы шлифования валов

Шлифование валов можно производить на круглошлифовальных и бесцентрово-шлифовальных станках такими способами.

1. На круглошлифовальных станках:

• с продольной подачей;
• с глубинным шлифованием.

1. На бесцентрово-шлифовальных:

• методом врезания;
• с продольной подачей.

Основные схемы шлифования представлены на рис. 1:

Рис. 1. Основные схемы шлифования: а – плоское; б – круглое; в – внутреннее.

Продольная подача может использоваться в процессе шлифования длинных поверхностей, для обработки деталей малой длины больше подходит метод врезания. Поперечная подача применяется в случае массового шлифования в производстве с применением приборов контроля.

На бесцентровых станках гладкие валы (пальцы, оси) шлифуют продольным способом подачи. В этом случае можно сделать черновую и получистовую шлифовку.

Точность диаметра и нужную шероховатость можно достичь обработкой в центрах на круглошлифовальных станках. Это возможно только после чистового точения. К тому же следует исключить вибрации круга и подвергнуть его точному уравновешиванию.

Круглое шлифование валов

Отделку валов можно производить точным обычным круглым шлифованием или тонким. Шлифовка валов на круглошлифовальных станках может осуществляться либо с продольной, либо с поперечной подачами. В первом случае заготовка должна быть довольно длинной. Из-за этого способ шлифования валов с поперечной подачей (методом врезания) используют для шлифовки недлинных или коротких по длине поверхностей. Профилированные шлифкруги помогут при работе с фасонными поверхностями методом врезания.

Обычное тонкое круглое шлифование позволяет достичь чистоты обработки 8-9 класса и точности 2 класса. В таком случае поверхность «выхаживают». Тогда деталь вращается некоторое время без поперечной подачи круга. Так можно устранить небольшие погрешности и дефекты в форме заготовки.

Особенности тонкого шлифования:

• небольшая глубина резания;
• большая скорость вращения шлифкруга (не менее 40 м/сек);
• малая скорость вращения детали, подвергаемой обработке (менее 10 м/мин);
• мягкие мелкозернистые шлифовальные круги;
• усиленное охлаждение;
• длительный процесс выхаживания.

Если выпускаются небольшие валы, их шлифуют на бесцентровых шлифовальных станках. Довольно часто применяют шлифование врезанием.

Особенности шлифования на бесцентровых шлифстанках:

• жесткая система аппарата повышает производительность шлифовки. В таких случаях специалист может обрабатывать детали при значительных глубинах резания и подачах, в том числе непрерывно шлифовать заготовки одну за другой при сквозной подаче;
• не нужно делать центровые отверстия в деталях.

Бесцентровое шлифование валов

Бесцентровое шлифование осуществляется на специальных станках двумя способами – врезанием и продольной подачей. Последнее используется для обработки гладких валов.

Метод врезания подходит ля шлифовки валов с бортиком. Для этого перед началом работ круг отводят на небольшое расстояние, устанавливают деталь на опору либо сверху, либо сбоку. Далее круг подносят к заготовке для начала шлифования. Подобным способом обрабатывают конические детали.

Конечно, в любом виде и методе шлифования круг может прийти в негодность: засалиться, сгладиться. В таких случаях его следует править. Это делают специальными алмазами, карандашами, роликами и др. К примеру, алмазный карандаш – абразивный инструмент, состоящий из естественных и синтетических алмазов, закрепленных в связке (полимерный затвердевший материал). В карандаше масса отдельных алмазов составляет от 0,03 до 0,5 карата (один карат равняется 0,2 грамма).

Алмазы, заключенные в оправу, тоже могут быть как естественными, так и искусственными. К тому же они крупнее и больше, чем в карандашах. Их масса достигает двух карат. Правку алмазом проводят так: перемещают инструмент правки по копиру. Минусом является необходимость останавливаться для перерыва работы станка. Если использовать алмазные ролики, они сократят время перерывов в 2-3 раза.

Шлифование валов врезанием

Шлифование врезанием существенно отличается от других методов. В этом случае в работе применяется шлифкруг, высота которого равняется длине шлифования или больше ее, поэтому нет нужды осуществлять подачу на глубину.

Наиболее производительным и качественным способом обработки считают врезное шлифование при работе с жесткими заготовками. Это касается тех ситуаций, когда ширина шлифкруга может перекрывать ширину детали. Так, шлифовальный диск перемещается с постоянной поперечной подачей (м/об. заг), пока не будет достигнут нужный размер заготовки.

Данный способ действенен при обработке кольцевых канавок, фасонных поверхностей. Тогда шлифкруг заправляют в соответствии с формой поверхности или канавки.

Шлифование эксцентриковых валов

Главными операциями при изготовлении эксцентриковых валов считаются обтачивание и шлифование образующих поверхностей эксцентриков. Для этого следует засверлить центровые отверстия (их количество равно количеству эксцентриков или пар эксцентриков на валу). Отверстия сверлят на торцах выправленной и подрезанной детали.

Эксцентриситет – это расстояние центровых отверстий эксцентриков от оси вала. Его точность зависит от точности центрования.

После шлифовки шеек вала обрабатывают наружные поверхности эксцентриков. Для этого деталь переставляют на центровые отверстия.

Обработка выполнятся с помощью самоцентрирующего трехкулачкового патрона, когда под один из кулачков подкладывают пластинки определенной толщины (обозначенные в формуле буквой Т):

Обозначение е – эксцентриситет, d – диаметр детали в патроне. Все показатели указываются в миллиметрах.

Окончательный выбор способа шлифовки валов выполняет специалист.