Приспособление для правки абразивных кругов

Интенсивное пользование заточных станков приводит к нарушению геометрии рабочей поверхности абразивного круга. Нередко можно увидеть закругленные края или впадину по центру, которые не позволяют обработать деталь. Дефекты образуются из-за обламывания, истирания, затупления, выкрашивания и засаливания зерен. В связи с чем эффективность резания значительно снижается. За этим следует ухудшение качества обработки и увеличение вероятности появления прижогов на поверхности детали.

Для восстановления геометрической формы абразивных и шлифовальных кругов используют следующие виды правки:

• обтачивание;
• обкатка;
• шлифовка;
• тангенциальное точение.

Данные технологические операции производятся алмазным и безалмазным инструментом. Для обтачивания используется карандаш алмазный правящий.

Разновидности алмазных карандашей

Перечень видов и типов производимых инструментов для правки кругов регламентируется государственным стандартом. Карандаш алмазный ГОСТ 607–80 представляет собой цилиндр длиной от 40 мм до 80 мм и диаметром от 8 мм до 10 мм, изготовленный из качественной, инструментальной стали.

Основным отличием, по которому происходит классификация, является расположение кристаллов на рабочей поверхности.

• Расположение в цепочку, друг за другом (Ц).
• Расположение слоями ©. В данном случае слои могут пересекаться друг с другом или не перекрывать.
• Неориентированное расположение (Н), хаотичное.

Для закрепления кристаллов между собой и в определенном порядке используется специальный материал, который обладает идентичным тепловым расширением, равным алмазам. Это позволяет исключить дополнительную деформацию камней.

Расположение в цепочку

Такое расположение алмазов характерно при использовании кристаллов природного происхождения. Применяются при выравнивании поверхности кругов средней твердости. Первые цифры изделия 3908 не указаны.

Расположение слоями

Слоями располагают природные и искусственные алмазы. Карандашами из таблицы 2 правят высокотвердые круги, поэтому используются природные кристаллы. Карандашами из таблицы 3 правят круги, имеющие диаметр до 600 мм и умеренной твердости, поэтому применяются искусственные кристаллы.

Размеры кристаллов не превышают 2 мм.

Неориентированное расположение

Такое расположение позволяет получить на шлифовальных кругах идеальную плоскость, благодаря которой обеспечивается высший класс чистоты.

Неориентированное расположение позволяет использовать камни мелкого размера, который составляет от 63 до 1 тыс. мкм.

Использование алмазных правил

Алмазный карандаш для правки абразивных кругов отличается высокой устойчивостью к истиранию, обеспечивает постоянство профиля круга, а технологический процесс достаточно прост. Для его проведения не требует никаких дополнительных приспособлений и усилий.

Алмазным карандашом можно править не только наружную сторону кругов, но и внутреннюю. Чтобы максимально использовать рабочую поверхность карандаша его устанавливают на подручник или в приспособление, наклоняя по пути вращения под углом 10° — 15°. Из-за чего режущая кромка будет находиться ниже оси центров на 2 мм.

При работе мелкая стружка и частицы зерен материала круга заполняют поры, после чего поверхность становится вязкой. Удаление такого слоя с поверхности обеспечивает правящий инструмент, восстанавливая обрабатывающие характеристики.

Алмазный карандаш для правки шлифовальных кругов используется и для новых кругов. Производитель гарантирует целостность и безопасность абразивного инструмента, но в большинстве случаев новые изделия имеют биение. Проверить данный факт можно просто. Во время вращения, медленно подводя к поверхности мелок или маркер, он будет оставлять на ней след. Это говорит об избытке материала, который требуется удалить.

Использовать алмазный карандаш, цена которого зависит от типа кристалла и его веса, выгоднее, чем каждый раз прибегать к замене круга. Стоимость «правила» достаточно высока, но она гораздо ниже, чем сумма, потраченная на регулярную замену абразивного инструмента.

Маркировка инструмента

Для алмазных карандашей разработана единая система обозначений. Благодаря ей можно достаточно быстро подобрать необходимый инструмент. В обязательном порядке указываются следующие пункты:

• товарный знак завода, на котором был произведен;
• итоговые четыре цифры номера артикула;
• подгруппа примененных кристаллов:
• А — природного происхождения;
• С — синтетические поликристаллы;
• номер завода-изготовителя, принятый техническими условиями.

Алмазный карандаш — это однолезвийный режущий инструмент, который позволяет предприятиям, выпускающим машиностроительную продукцию, экономить на покупке абразивных инструментов, предназначенных для заточки инструмента, шлифовки валом, шпинделей и прочих.

К шлифовальному кругу, как к режущему инструменту, предъявляются большие требования в отношении поддержания остроты режущих кромок и сохранения требуемой формы профиля. Это достигается путем правки, состоящей в удалении затупившихся зерен или неправильно выступающих на поверхности круга зерен.

Методы правки шлифовальных кругов

Правка кругов может быть осуществлена различными методами, которые разделяются на две группы: а) правка при помощи алмаза, алмазного карандаша или алмазного диска и б) безалмазная правка.

С целью экономии дорогостоящих алмазов в промышленности нашла широкое применение безалмазная правка шлифовальных кругов. В качестве инструмента для безалмазной правки применяются:

1. диски из абразивных материалов (фиг.4, а);
2. монолитные диски из твердого сплава (фиг. 4, б, е);
3. диски из зерен твердого сплава на металлической связке;
4. диски из стали (фиг. 4, г);
5. ролики для профильных кругов из быстрорежущей стали Р18 или Р9 (фиг. 4, д, е).

Правящей инструмент помещают в специальное приспособление (державку). Конструкция не зависит не только от инструмента, но также и от станка, на котором установлен шлифовальный круг. В промышленности получили распространение различные приспособления для безалмазной правки. Конструкция их должна быть компактной и обеспечить удобство и быстроту правки, а также правильную форму и остроту зерен круга, требуемую чистоту и точность обработки.

Правка круга

Правку круга производят или при свободном вращении правящего инструмента путем соприкосновения со шлифовальным кругом, или при принудительном вращении от специального привода правящего инструмента. В первом случае правящий круг устанавливают вместо обрабатываемой детали па оправке (при наружном шлифовании) или в патроне станка.(при внутреннем шлифовании). Этот способ особенно зарекомендовал себя для правки мелкозернистых кругов. При свободном вращении ось правящего круга должна быть расположена к оси шлифуемого круга под углом 5 – 6° в вертикальной плоскости при наружном шлифовании и 10 – 15° в горизонтальной плоскости при внутреннем шлифовании. Во втором случае направления вращения круга и правящего инструмента должны быть противоположны друг другу.

Абразивные диски изготовляются из карбида кремния (черного) для правки кругом мри получистовом и чистовом шлифовании, а также из электрокорунда (белого) и термокорунда из (минералокерамики) для правки кругов при чистовом шлифовании Правящий диск из абразива по сравнению со шлифуемым кругом должен иметь меньшую зернистость на 2-4 номера и большую твердость на 2-5 степеней. Диаметр правящего круга выбирается в 2 – 6 раз меньше диаметра шлифуемого круга.

Твердосплавные монолитные диски из сплавов ВКЗ, ВКб и др. изготовляются двух типов: а) с центровыми отростками (фиг. 4, б), которые в приспособлении для правки располагаются в опорах, сделанных также из твердого сплава (обычно ВК15); б) в виде кольца (фиг. 4, в).Твердосплавные диски стандартизованы по ГОСТу 3882-61.

Диски из зерен твердого сплава изготовляются на металлической основе (связке) Для этой цели применяется красная медь или латунь. Зерна изготовляются из отходов твердого сплава путем измельчения и сортировки.

Фиг. 4. Инструменты для безалмазной правки шлифовальных кругов

Диск должен иметь зерна крупнее, чем шлифовальный круг, подлежащий правке.

Стальные диски применяются различных форм. Наибольшее распространение получили диски в виде вилки (фиг. 4, г). Они изготовляются из стали ШХ15 или 20Х, закаленной до твердости НRС 56-62. Размеры и технические условия на стальные диски установлены по ГОСТу 4803-53.

Для правки профильных кругов (например, для шлифования резьбы, профиля червячных фрез и т. п.) применяются ролики, снабженные прорезами для образования режущих кромок (фиг, 4, д, е). Ролики обычно изготовляются из быстрорежущей стали Р18 и Р9, термически закаленной до твердости ИКС 62-64.

Чистота обработки шлифуемых деталей после правки алмазозаменителем колеблется в пределах 7-9-го классов и зависит от рода материала алмазозаменителя, конструкции приспособления и технологических условий правки (режим и т. п.)

Например, шарошка состоит из набора чередующихся между собой волнистых и плоских дисков или из набора плоских дисков, снабженных зубцами треугольного или прямоугольного профиля. Диски изготовляются из закаленной углеродистой стали. Ширина шарошки обычно принимается равной длине круга. Набор дисков вставляется в державку.

Правку круга вручную (диаметром до 300 мм) можно производить также при помощи бруска или куска использованного круга из карбида кремния, например при заточных работах для закругления острей) кромки круга, для зачистки круга при загрязнении или засаливании и т.п.

С целью повышения чистоты обработки рекомендуется производить правку сначала с большими поперечными подачами (черновые проходы), а затем с меньшими (чистовые проходы) и в конце правки давать несколько проходов без поперечной подачи.

Правка круга при предварительном или обдирочном шлифовании, при обдирке канавок, отливок, зачистке сварочных швов и т. п. осуществляется посредством наборных шарошек. Они применяются также и для предварительной правки круга при окончательных шлифовальных операциях. В практике встречаются различные типы наборных шарошек.

Обращение с кругами. Работа на шлифовальных и заточных станках требует со стороны обслуживающего персонала большого внимания и осторожности. Небрежное отношение к соблюдению правил по уходу за кругами и к технике безопасности может привести к несчастным случаям. Основные правила и нормы безопасности установлены по ГОСТ 3881-53.

Испытания шлифовальных кругов

Все шлифовальные круги, поступающие к потребителю как на склад, так и на станок, подвергаются тщательному наружному осмотру с целью выявления трещин, раковин и других дефектов. Керамические круги при постукивании деревянным молотком по боковой стороне должны давать чистый звук. При наличии глухого звука круг имеет трещины и должен быть забракован. Необходимо следить за правильным хранением шлифовальных кругов на складе и в инструментальных кладовых и бережно относиться к ним при перевозках.

С целью проверки качества кругов завод-изготовитель подвергает круги испытанию на разрыв. Испытание производится при повышенной скорости вращения и обеспечивает гарантию многократной прочности круга. Помимо выявления прочности, при этом испытании проверяется центричность и уравновешенность круга. Потребитель обязан перед поступлением в работу круги диаметром 150 мм и выше подвергать вторичному испытанию на прочность. Малые круги подлежат проверке только в том случае, если на них отсутствуют данные об испытании, произведенном заводом-изготовителем. Проверка производится на специальной установке в изолированном помещении. Проверяемый круг должен быть закрыт со всех сторон кожухом во избежание несчастных случаев при разрыве. Скорость вращения при испытании принимается на 50% выше максимально допустимой для работы согласно нормам, установленным по ГОСТу 3881-53. Продолжительность испытания 5 10 мин. в зависимости от размера круга. Если круг был подвергнут заводом-потребителем какой-либо дополнительной обработке (механическая переделка, химическая обработка, заливка отверстия свинцом и т. п.), он также подлежит проверке на прочность в течение 10 мин. при скорости вращения превышающей максимально допустимую для него на 60%. Каждый новый круг после установки на станке подвергается проверке на прочность на холостом ходу при рабочей скорости вращения в течение 5 мни. Круг должен быть защищен кожухом.

Уравновешивание шлифовального круга

При центрировании круга с большим отверстием необходимо ударять по окружности деревянным, а не металлическим молотком или куском дерева. Надо избегать боковых ударов по кругу при его установке на станке.

Наличие неравномерного износа, а также потеря формы вызывают повышенные напряжения в процессе работы и могут послужить причиной разрыва круга.

Круги диаметром от 125 мм и выше при креплении их с переходными фланцевыми кругами (ГОСТ 2270-54) подвергаются заводом-потребителем обязательному уравновешиванию (балансировке), которое производится на специальных станках.

Уравновешивание необходимо для получения совпадения фактического центра тяжести круга с его геометрическим центром. Неуравновешенный круг представляет опасность не только в отношении разрыва, но и влечет неравномерный и ускоренны!! износ как крута, так и подшипников шпинделя. С увеличением размера неоднородность строения круга повышается, поэтому большой крут, как правило, изнашивается более неравномерно, чем малый. В силу этого большие круги в процессе эксплуатации требуется периодически проверять на уравновешивание.

Уравновешивание состоит в увеличении веса более легкой части или уменьшения веса более тяжелой части круга. Для увеличения веса высверливают в круге углубления и заливают их свинцом.

Фиг. 5. Расположение и угол раскрытия защитных кожухов для шлифовальных кругов

Можно уравновесить круг также при помощи специального фланца, снабженного на наружном торце кольцевой выточкой сечением в виде ласточкина хвоста. В выточке помещаются два сегмента-противовеса, закрепленные в требуемом положении винтом. Путем соответствующего перемещения противовесов можно добитьсяполного уравновешиваниякруга.

Станок для уравновешивания шлифовальных кругов

Простой станок для уравновешивания состоит из двух стоек, на которых расположены два валика (пли два ножа). Круг, насаженный на оправку, помещается на валики (ножи) При качении оправки с кругом по валикам (ножам) круг после остановки располагается тяжелой частью книзу и легкой кверху. Путем добавления веса к легкой части и проверки на станке добиваются уравновешивания круга.

Другая более удобная конструкция состоит из двух стоек, на каждой из которых поставлены на роликовых подшипниках по два диска снизу малого диаметра, сверху- большого. Проверяемый круг на оправке устанавливается между дисками. При вращении оправки круга усилие посредством трения передается на большой диск, который легко поворачивается. Этот станок обеспечивает более быструю проверку по сравнению с первым.

Шлифовальный круг при установке на станке должен быть согласно ГОСТу 3881-53 огражден съемными кожухами, отлитыми из стали или сделанными из котельного или гофрированного листового железа. Из чугуна делать кожухи не рекомендуется, так как они могут разбиться на мелкие куски при разрыве круга. Расположение и угол раскрытия защитного кожуха выбираются в зависимости от станка (фиг. 5): а – для кругов на обдирочных и точильных станках; б – для тех же станком при расположении обрабатываемой детали на оси круга; в – для кругов на круглошлифовальных и бесцентровых станках; г – для кругов на плоскошлифовальных станках, работающих перифериен круга; д – для кругов на переносных с гибким налом и обдирочных станках с качающейся рамой (маятниковых); е – только для кругов, работающих наиболее высокой споен точкой Внутренний диаметр кожуха должен быть больше диаметра круга на 10 – 20 мм.

Круги требуют бережного обращения при хранении на складе. Помещение склада должно быть сухое и светлое, оснащенное стеллажами для кругов. Плоские круги укладываются на ребро, фасонные, а также тонкие, в особенности на органической связке на торец. Для быстрого нахождения каждая ячейка стеллажа должна быть снабжена ярлыком с указанием характеристики кругов, помещаемых в ней.

Правка шлифовальных кругов осуществляется в станочных приспособлениях различных конструкций. На рис. 2.5 показано приспособление для правки шлифовальных кругов к станкам моделей 1Б811, 1812 и некоторым другим. Правка круга выполняется алмазным карандашом 10, установленным в держателе 5. Правка осуществляется вручную по упорам 8 и 6. Основание 7 можно поворачивать от нулевого положения в обе стороны. В положении упоров 2 шлифовальный круг правят под углом 20°. Для получения другого угла правки упоры перемещают по пазу и закрепляют в необходимом месте по шкале на корпусе 3 и нониусу периферии основания 7. Угол правки устанавливается с точностью до 6′. Для правки торца шлифовального круга к приспособлению прилагается удлинитель, который крепится на оси 9. Алмаз подается на шлифовальный круг 11 рукояткой 4, которая при помощи винта подачи перемещает корпус приспособления.

Рис. 2.5. Приспособление для правки шлифовального круга:

/ — винт; 2,6,8 — упоры; 3 — корпус; 4 — рукоятка; 5 — держатель; 7— основание;

9 — ось; 10 — алмазный карандаш; 11 — шлифовальный круг

Правка восстанавливает режущую способность, геометрическую форму и микропрофиль рабочей поверхности круга.

Выпускают следующие основные виды правящих инструментов: алмазные карандаши (ГОСТ 607—80*); алмазы в оправах (ГОСТ 22908-78*); резцы (ГОСТ 17368-79*); иглы (ГОСТ 17564-85*); пластины, применяемые вместо алмазов в оправах, и гребенки, используемые взамен алмазных резцов; ролики прямого (ГОСТ

16014—78*) и фасонного профилей и др. Самым распространенным правящим инструментом являются алмазные карандаши, так как они имеют простую и «жесткую» конструкцию и у них возможно изменение характеристик по размерам, числу и расположению алмазов. В табл. 2.15 приведены области применения алмазных карандашей.

Области применения алмазных карандашей

Цепочкой вдоль оси карандаша

Правка фасонного профиля по копиру; внутреннее шлифование; всех видов шлифовальных кругов зернистостью 25 и крупнее

Шлифование всех видов, кроме профильной правки по копиру и резьбошлифования

В один слой по сферической поверхности

Резьбошлифование однониточными кругами зернистостью 16 и мельче; прецизионное шлифование мелкозернистыми кругами с высокими требованиями к шероховатости поверхности; правка тонких кругов на вулканитовой связке, фасонных кругов с острым профилем, кругов для заточки пил

• 1. Какие инструментальные материалы вы знаете?
• 2. К какой группе вольфрамовых твердых сплавов относится сплав ТТ8К6?
• 3. Для чего в спиральных сверлах выполняют внутренние винтовые канавки?
• 4. В какую сторону должен вращаться шлифовальный круг при заточке резца на точильно-шлифовальном станке?
• 5. Почему предпочтительнее затачивать резцы в трехповоротных тисках на универсально-заточных станках, чем шлифовать на точильно-шлифовальных станках?
• 6. Какие шлифовальные круги используют при заточке керамических резцов?
• 7. На каком оборудовании производится заточка алмазных резцов и какой режущий инструмент при этом используется?
• 8. Как выполняется доводка твердосплавных и керамических резцов?

• 9. Какие шлифовальные материалы относятся к природным и какие к искусственным?
• 10. Что такое абразивная способность шлифовальных материалов?
• 11. Какие виды абразивного инструмента вы знаете?
• 12. Какие характеристики шлифовального круга должны быть записаны при его маркировке?
• 13. С какой целью осуществляется правка шлифовальных кругов?