М.С.
Парубець, аспірант
Чернігівський державний технологічний університет, м.
Чернігів, Україна
Двостороннє шліфування протилежних поверхонь деталей є сучасним та високопродуктивним
способом шліфування, яке здійснюється торцями двох шліфувальних кругів [1]. Подача частіше здійснюється спеціальним
диском, що безперервно обертається і в отворах якого встановлені заготовки.
Основною проблемою використання даного методу обробки є отримання необхідної
точності та стану обробленої поверхні. Важливим завданням також є забезпечення
найбільш сприятливих умов шліфування, плавності здійснення процесу, відсутність
вібрацій та ударів.
Дослідження щодо формоутворення деталей вищенаведеним методом в основному
стосуються вибору режимів різання, відповідного шліфувального круга за матеріалом, формою, зернистістю та їх
взаємного розташування. При чому саме взаємному розташуванню кругів приділяється найбільша увага. Принциповим
моментом в численних дослідженнях є встановлення обох шліфувальних кругів співвісно або з невеликим поворотом у
горизонтальній та вертикальній площині. Співвісні круги дають максимальну
точність оброблених поверхонь, однак при цьому більша частина припуску зрізується
периферією кругу, що створює несприятливі умови різання та знижує
продуктивність обробки [2].
Більш розповсюдженим є процес шліфування з поворотом шліфувальних
кругів, що дозволяє розподілити зрізання припуску по всій поверхні кругу, але
при реалізації такого способу обробки часто виникають вібрації, що призводить
до зниження якості обробленої поверхні деталей та появи її хвилястості [3].
На нашу думку, в більшості вібрації при обробці виникають внаслідок напрямку
обертання шліфувальних кругів по відношенню до завантажувального диску. Так, в
стандартній заводській наладці шліфувальні круги і завантажувальний диск
обертаються в протилежних напрямках, в зоні різання між векторами руху
заготовки та абразивного зерна гострий
кут, тобто можна стверджувати, що
напрямок подачі заготовки і напрямок шліфування майже співпадають.
Поворот шліфувальних кругів у вертикальній та горизонтальній площині з
метою рівномірного розподілу припуску, що знімається, по всій площі їх торців,
призводить до того, що відстань між останніми на початку обробки більша, ніж
наприкінці, тому заготовки майже на всій траєкторії контакту зі шліфувальними
кругами мають форму клину. Тобто при такій наладці шліфувальні круги
обертаються в напрямку зменшення відстані між ними.
Враховуючи вищенаведене та різницю в швидкості обертання завантажувального
диску та шліфувальних кругів, можна
зробити висновок, що завантажувальний диск тільки подає заготовки в зону
різання, а шліфувальні круги самі «затягують» заготовку для подальшої обробки, і
таке затягування відбувається скоріше, ніж різання, що викликає сильні навантаження
на абразивні зерна в напрямку, перпендикулярному торцю круга, і, як наслідок,
вібрації (див. рис. 1, а, сили Р1,
Р2).
Усунути ефект затягування і зменшити вібрації можливо за допомогою
зміни напряму обертання шліфувальних кругів на зворотний, тобто останні повинні
обертатись в напрямку від меншої відстані між кругами в зоні обробки до більшої
(див. рис. 1, б).
Змінити напрямок обертання шліфувальних кругів можливо шляхом зміни
схеми електричного живлення двигунів верстатів, що не викликає великих труднощів.
Однак, необхідно враховувати, що в процесі шліфування в зону обробки подається
змащувально-охолоджуюча рідина, зміна напрямку обертання шліфувальних кругів
змінить її турбулентні потоки, що призведе до виплескування рідини з верстата і
погіршить умови праці. Тому при зміні напрямку обертання шліфувальних кругів
необхідно провести додатково практичні дослідження умов праці і ущільнити зону
обробки відповідними захисними засобами.
Рисунок 1 – Сили, що діють на шліфувальні
круги в залежності від
напряму їх обертання
а) традиційний напрямок обертання;
б) зворотний напрямок обертання
1 – Завантажувальний диск; 2, 6 – планшайби; 3,
5 – шліфувальні круги; 4 – заготовка.
Таким чином, зміна напрямку обертання шліфувальних кругів від традиційного
до оберненого дозволить зменшити вібрації при обробці, покращити якість готових
виробів, зменшити навантаження на шліфувальні круги та сили різання.
Список використаних джерел
1. Грабченко А.И., Кальченко В.И., Кальченко В.В. Шлифование
со скрещивающимися осями инструмента и детали (Монография)– Чернигов: ЧГТУ,
2009 – 356 с.
2. Вайнер Л. Г., Шахновский С. С. Повышение точности шлифования
торцов ролика // Станки и инструмент, 1985. – № 5. с. 31-32.
3. Рудик А. В., Венжега В.І. Формоутворення торців
деталей автомобілів при двосторонньому шліфуванні // Вісник Чернігівського
державного технологічного університету: збірник наукових праць. – Чернігів:
ЧДТУ. – 2008.– Вип. 34.– С.80–88.