Требования к технологическому оборудованию и погрешности обработки

Основная задача использования средств активного контроля — повышение размерной точности деталей за счет устранения влияния на точность обработки износа режущего инструмента, тепловых и силовых деформаций технологической системы. Однако необходимо иметь в виду, что погрешности геометрической формы деталей, вызванные несовершенством отдельных узлов станка, не компенсируются средствами активного контроля. Поэтому применение даже самых точных приборов не гарантирует получение высокой размерной точности изделий, если какой-либо из элементов системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД) не отвечает определенным требованиям.

Требования, предъявляемые к заготовкам. Базовые поверхности. Недостаточно высокое качество выполнения базовых поверхностей может быть не только причиной искажения геометрической формы детали, но и причиной возникновения погрешности контроля в процессе обработки. Отклонение от правильной геометрической формы рабочей поверхности центровых отверстий детали приводит к смещению обрабатываемой заготовки относительно центров станка под воздействием сил резания.

В прецизионном производстве при обработке ответственных деталей вводят специальную предварительную операцию по доводке рабочей части центрового отверстия. Созданы специальные станки для шлифования и доводки центровых отверстий. Длина поверхности центрового отверстия, соприкасающаяся с центрами станка, определяется размерами обрабатываемой детали. Чрезмерная длина этой поверхности ухудшает точность базирования детали в центрах станка.

Твердость рабочих кромок центровых отверстий детали должна быть достаточно высокой. Это исключает искажение их правильной геометрической формы и предохраняет от образования задиров в процессе обработки. Необходимо свести до минимума попадание твердых частиц, абразива и окалины в центровые отверстия. Перед началом обработки центровые отверстия детали и центры стайка должны быть протерты и смазаны.

При обработке деталей на плоско- и внутришлифовальных станках, а также при обработке наружных диаметров деталей типа колец и полых цилиндров следует подвергать тщательному контролю базовые и установочные поверхности. Недостаточное качество обработки этих поверхностей, а также отклонение базовой поверхности от правильной геометрической формы могут служить причиной возникновения погрешности обработки и контроля. Высокие требования к базовый поверхностям предъявляют при обработке отверстий на бесцентрово- шлифовальных станках. На этих станках деталь типа кольца устанавливают наружным диаметром на твердосплавные башмаки и приводят во вращение магнитным патроном. В процессе обработки имеющиеся на наружной необрабатываемой поверхности детали дефекты формы (овал, огранка, волнистость) копируются на внутренней поверхности, что вызывает искажение ее формы и приводит к повышенному рассеиванию размеров.

Форма заготовки. При нежесткой системе овальность и конусность заготовки, а также другие отклонения от правильной геометрической формы, возникшие на предыдущих операциях, могут быть не устранены в процессе окончательного, финишного шлифования. Кроме того, при контроле деталей с неправильной геометрической формой, отличной от вида настройки измерительного прибора, появятся дополнительные динамические погрешности контроля. Погрешности геометрической формы окончательно обработанной детали геометрической формы могут быть уменьшены путем ужесточения допуска на предыдущей операции, а также использованием на финишных операциях более жестких станков и выбором соответствующих оптимальных режимов обработки.

Контроль длинных и нежестких деталей имеет ряд специфических особенностей. Многие серийно выпускаемые приборы активного контроля позволяют осуществить измерения обрабатываемых деталей в одном сечении. Постоянство размера по всей длине детали обеспечивают точным выставлением столов станка, установкой люиетов и выбором соответствующего цикла обработки. При контроле нежестких валов одноконтактными и двухконтактными измерительными устройствами непостоянный отжим детали под действием усилия резания может привести к значительным случайным погрешностям, которые увеличиваются вместе с износом измерительных наконечников. Непостоянный отжим детали возможен также при неправильной регулировке упоров люнетов.

Для контроля подобных нежестких деталей целесообразно применять трехконтактиые накидные скобы или скобы «наездники», которые сами ориентируются на детали.

Припуск на обработку. Большой разброс величины припуска на обработку может явиться причиной возникновения погрешности обработки. Разница в величине снимаемого слоя металла приводит к различному теплообразованию и соответственно к различным тепловым деформациям обрабатываемой детали. Деталь с большим припуском, шлифуемая с достаточно форсированными режимами на круглошлифовальном станке, оснащенном прибором активного контроля, после охлаждения и соответствующей температурной стабилизации имеет меньший размер, чем деталь с меньшим припуском на обработку. Цикл управляется двухкомандным прибором активного контроля.

Из графика видно, что при шлифовании деталей с меньшим припуском на обработку к моменту включения предварительной команды переходный процесс продолжается и значение скорости съема припуска меньше величины подачи. Выключение подачи и начало выхаживания произойдет при скорости. Натяги в системе СПИД в этом случае меньше, чем в предыдущем. Разность конечных скоростей съема приведет к появлению различных силовых и температурных деформаций в детали, к возникновению размерной погрешности обработки.

Следует отметить, что в условиях массового производства обработка происходит, как правило, в режиме неустановившегося процесса шлифования, характерного для кривой с исходным припуском.

Если параметры постоянны, остается неизменной и величина припуска на выхаживание. Изменение начального припуска на обработку или подачи и вызывает изменение конечной скорости съема припуска, что приводит к возникновению размерной погрешности обработки. В условиях прецизионного производства с целью поддержания постоянства начального припуска проводят предварительное шлифование детали.

Поверхностная твердость заготовки. Значительные отклонения в твердости заготовок приводят к различному теплообразованию в деталях в процессе шлифования и соответственно к появлению случайной температурной погрешности. Необходимо также учитывать, что обработка деталей повышенной твердости сопровождается интенсивным износом шлифовального круга и ухудшением его режущих свойств. Работа с таким кругом приводит к дополнительным силовым и тепловым деформациям.

Детали, поступающие на шлифовальный станок после термической обработки, имеют поверхностный слой, покрытый окалиной. При контакте с этим слоем происходит повышенный износ измерительных наконечников. Необходимо строить цикл шлифования таким образом, чтобы измерительные наконечники входили в контакт с деталью только после снятия слоя металла с окалиной и контролируемая поверхность не имела резко выраженных дефектов (сколов, заусенцев и т. д.).

Следует учитывать, что при обработке деталей повышенной твердости, изготовленных, например, из азотированных сталей, также происходит повышенный износ измерительных наконечников, приводящий к возникновению погрешности обработки. В этом случае вместо твердосплавных наконечников необходимо применять наконечники с алмазами.

Предварительные тепловые деформации. В условиях массового производства заготовки на финишную шлифовальную операцию иногда поступают непосредственно с предварительной токарной или черновой, на этих операциях ведется с интенсивными режимами резанием и соответственно с большим теплообразованием. Детали не успевают пройти процесс температурной стабилизации. Возникшие температурные реформации могут увеличить погрешность обработку, при окончательном шлифовании. Особенно это сказывается при обработке больших массивных деталей, поэтому стараются стабилизировать температуру заготовок для обеспечения высокой точности обрабатываемых деталей.

Требования, предъявляемые к станку. Крепление обрабатываемых деталей на станке. Наиболее распространенным способом базирования и крепления деталей на крутлошлифовальных станках для наружного шлифования является установка их в центрах. От того, насколько правильно центры станка осуществляют базирование детали, во многом определены геометрическая форма изделия и точность обработки.

Недопустимо использование центров со сбитыми кромками, с повышенным износом рабочих поверхностей, с забоинами на посадочных поверхностях, с большими отклонениями от правильной геометрической формы. В высокоточных станках погрешность формы центров не превышает 1—2 мкм. Неплотная, нежесткая посадка центров в посадочных гнездах, а также люфт подвижной пиноли, в которую устанавливают центр, приводит к нарушению правильной формы и к погрешности обработки.

Несовпадение центров передней и задней бабки в горизонтальной плоскости и непараллельность линии центров относительно перемещения стола вызывают конусность детали; нарушения же в вертикальной плоскости — седлообразность ее. Седлообразность появляется также и в том случае, если жесткость центров меньше жесткости детали. Величина осевого усилия, развиваемого центрами, должна быть оптимальной. Большие усилия, возникающие в точках контакта центра с вращающейся деталью, могут привести к интенсивному теплообразованию в результате воздействия сил трения и к появлению температурных погрешностей. Большие усилия нежелательны при обработке тонких и длинных деталей, а также деталей переменного сечения. При больших осевых усилиях интенсивно изнашиваются рабочие поверхности центров, искажается правильная геометрическая форма центровых отверстий.

В случае обработки длинных валов в люнетах шлифуемая шейка вала опирается на нижнюю и боковую опоры люнета. Для устранения сжима детали под действием сил резания необходимо регулировать положение подвижных упоров люнета в процессе шлифования. При этом может нарушиться выбранный режим, так как съем металла происходит не только под действием поперечной подачи шлифовальной бабки, но и под действием усилий, развиваемых люнетом. Это может привести к нарушению правильной геометрической формы детали и к погрешности обработки.

На плоскошлифовальных станках детали крепят, как правило, с помощью электромагнитных плит, от качества изготовления которых во многом зависит точность обработки. Рабочая поверхность плиты не должна иметь задиров и забоин. Следует периодически контролировать состояние поверхности плиты. Косвенным методом оценки состояния плиты может служить разброс размеров деталей в одной партии, обработанной на станке. Обработку производят на предварительно разогретом станке, несколько последних проходов выполняют в режиме выхаживания. Если разброс размеров обработанных деталей является следствием дефектов плиты, производят тонкое шлифование ее поверхности.

На внутришлифовальных станках детали можно устанавливать в трехкулачковом самоцентрирующемся, цанговом или мембранном патронах. Трехкулачковый патрон не позволяет осуществить автоматизацию цикла крепления детали, кроме того, точность его вследствие износа спирали невелика. При использовании трехкулачковых патронов появляется опасность деформации закрепляемых деталей. Эти недостатки проявляются в значительно меньшей степени при использовании цанговых и мембранных патронов, применение которых целесообразно в условиях массового производства. Указанные типы патронов при их правильной отладке обеспечивают достаточно стабильное базирование деталей на станке. Особенно это важно при обработке тонкостенных деталей.

Большое распространение получил метод бесцентрового шлифования на башмаках. Он обеспечивает повышение жесткости системы станок — инструмент — деталь, позволяет автоматизировать цикл загрузки деталей, дает возможность получать достаточно высокую геометрическую точность обработанной детали. Башмаки должны быть притерты по форме обрабатываемой детали. Если форма контактирующих поверхностей башмаков не совпадает с формой детали, то при обработке возможен отрыв последней от башмаков, что приведет к искажению ее формы и размера.

Деталь надежно базируется на башмаках, если они выставлены с необходимым эксцентриситетом по отношению к оси вращения магнитного патрона, осуществляющего привод изделия. При неправильной установке эксцентриситета возможен отрыв детали от башмаков и возникновение повышенного рассеивания размеров обработанных детален. Необходимо, чтобы башмаки в процессе шлифования омывались струей эмульсии. При отсутствии эмульсии между деталью и башмаками возникает сухое трение, что может привести к останову изделия и его отрыву от башмаков.

Базирующие поверхности магнитного патрона должны находиться в одной плоскости; различный вылет базирующих упоров вызывает биение обрабатываемого кольца и соответствующее увеличение погрешности измерения н обработки. Недопустим люфт магнитного патрона в осевом направлении. Наличие люфта при работе с колебаниями круга приводит к возникновению погрешности обработки и измерения.

Применяя приборы активного контроля на станках с башмаками, следует иметь в виду, что источником погрешности контроля может стать упругая деформация контролируемого изделия под воздействием сил резания.

Привод изделий. На круглошлифовальных станках при работе на врезание деталь совершает только вращательное движение. При работе на проход деталь помимо вращения совершает вместе со столом продольное перемещение относительно шлифовального круга.

Привод изделия должен обеспечить постоянство скорости вращения детали при различных усилиях резания. Непостоянство скорости вращения приводит к неравномерному съему металла за один оборот детали, вследствие чего на обрабатываемой поверхности возможно появление овальности и других погрешностей формы. Непостоянство скорости вращения может быть вызвано износом подшипников передней оси, а также проскальзыванием ремней, обеспечивающих привод изделия. Указанные дефекты особенно нежелательны для внутришлифовальных станков, где изделие крепится на шпинделе.

Скорость вращения обрабатываемого изделия на круглошлифовальных станках выбирают из соображений оптимальной технологии. Следует учитывать, что слишком высокая скорость вращения приводит к возникновению колебаний и вибраций (особенно при обработке неуравновешенных деталей), ухудшению шероховатости обработанной поверхности и повышенному износу сопрягаемых узлов, а также к повышенному износу измерительных наконечников прибора, контактирующих с обрабатываемой деталью.

При продольном шлифовании перемещение стола должно происходить без рывков и заеданий. В момент реверса не должно быть толчков. Износ направляющих ведет к отклонению от прямолинейного перемещения и к возникновению погрешности обработки. Отвод круга от обрабатываемого изделия по достижении заданного размера должен происходить в конце прохода при крайнем положении стола, в момент реверса. Если отвод круга будет происходить не в конце прохода, на поверхности обрабатываемой детали возможно появление ступеньки.

Обработка деталей с большими величинами продольной подачи приводит к отжиму детали, искажению ее правильной геометрической формы, возникновению тепловых и силовых деформаций. Это особенно следует учитывать при обработке нежестких и длинных валов. Детали, обработанные с интенсивной продольной подачей, приобретают бочко- образность вследствие отжатия детали в среднем сечении.

Для повышения качества обработки на современных высокоточных станках при шлифовании на проход предусматривают автоматическое (по команде прибора) уменьшение величины продольной подачи перед окончанием цикла обработки.

На плоскошлифовальных станках после нескольких часов работы вследствие тепловых деформаций и недостаточной жесткости элементов конструкции наблюдается обычно появление некоторой неплоскостности и непараллельности зеркала стола, что приводит к погрешности обработки и контроля. Уменьшить влияние указанных факторов позволяет предварительный разогрев станка, а также стабилизация температуры масла и охлаждающей жидкости. Положительный эффект дает замена электромагнитных плит плитами с постоянными магнитами. Удаление катушек электромагнитов уменьшает выделение тепла.

Механизм поперечной подачи. При работе в автоматическом цикле с прибором активного контроля существенным источником погрешности обработки может явиться плохая работа механизма поперечных подач. От того, насколько плавно и равномерно движется шлифовальная бабка, каким образом реализуются заложенные в цикл шлифования режимы резания, зависит точность обработки. Как показывают исследования, конструктивное совершенство механизма подач, качество изготовления и стабильность его работы являются решающими факторами прецизионного шлифования при работе в автоматическом цикле с использованием приборов активного контроля.

Нарушение нормальной работы механизма подач происходит из-за износа механизма направляющих станка и шлифовальной бабки, появления на них забоин и выработок в отдельных местах.

Для станка с гидравлическим приводом характерным является возникновение неравномерности подачи вследствие несовершенства элементов, регулирующих расход масла из рабочего цилиндра механизма подачи. Неравномерность подачи, а также ее систематические изменения могут быть следствием изменения температуры масла в гн- дроиилиндре в процессе работы станка. Изменение температуры приводит к изменению вязкости рабочей жидкости и, как следствие, к изменению расхода ее через регулирующие дроссели. Происходит систематическое изменение величины подачи, как правило, в сторону ее увеличения. Необходимо корректировать величину подачи в процессе работы или производить предварительный разогрев системы. Следует иметь в виду, что предварительный разогрев системы на холостом ходу не всегда приводит к положительному эффекту, так как условия работы В этом режиме значительно отличаются от рабочих условий.

В настоящее время все большее применение находят станки с электрическим регулируемым реверсивным приводом подачи. Эти станки отличаются лучшими эксплуатационными характеристиками, но им присуще возникновение неравномерности подачи из-за неправильной настройки элементов привода, а также вследствие выхода из строя какого-либо элемента электрической схемы привода. Типичным дефектом является резкое увеличение подачи, происходящее скачкообразно в момент переключения подачи с большей на меньшую. В соответствии с циклом шлифования выключение подачи должно сопровождаться резкой остановкой ротора двигателя с применением эффекта электродинамического торможения. Однако в некоторых системах из-за нежесткости характеристик привода момент перехода из одного режима работы двигателя в другой, а также момент его остановки растянуты во времени, что влечет за собой нарушение цикла шлифования.

Характерной для электрических приводов является зависимость подачи от напряжения сети питания, к которой подключен станок. При изменении напряжения происходит изменение величины подачи, что приводит к возникновению погрешности обработки.

В этом случае, если последний этап шлифования заканчивается выхаживанием, большое значение приобретает точность работы механизма подач на предшествующем этапе шлифования в режиме черновой или чистовой подачи.

Как показывает опыт эксплуатации, величина подачи при шлифовании одной партии деталей может колебаться в довольно значительных пределах. Так, на одном из станков мод. ЗА151 были зафиксированы колебания рабочей подачи в пределах 0,33—0,6 мм/мин, на станке мод. ХШ-2-12, предназначенном для шлифования шеек коленчатых валов, подача в течение смены колебалась в пределах 0,4— 0,7 мм/мин.

На графике рис. 3 показаны результаты измерения валов, обработанных на станке мод. ЗА.151 методом врезания при различных подачах. Станок оснащен прибором активного контроля с настольной измерительной скобой, выдающим предварительную команду на прекращение подачи и включение выхаживания и окончательную команду на отвод шлифовального круга. Припуск на обработку составлял 0,3 мм. Перед шлифованием каждой новой детали устанавливали новую подачу, величину которой измеряли в процессе шлифования.

Из графика видно, что большим величинам подач соответствуют меньшие размеры валов, и наоборот. Влияние величины подачи на размер вала может быть объяснено тем, что большей величине подачи соответствуют большие величины силовых и тепловых деформаций в конце обработки. В зависимости от величины подачи снимается больший или меньшии слой металла в единицу времени, что приводит к различным теплообразованиям, вследствие чего к моменту выдачи окончательной команды детали в обрабатываемой партии имеют разную температуру. После температурной стабилизации детали, прошлифованные в более форсированном режиме, имеют меньший размер, чем детали, прошлифованные в более мягких режимах.

Как видно, между припуском на выхаживание и подачей и на предшествующем черновом этапе шлифования существует некоторая зависимость.

Обработку производят в двух командном цикле с выхаживанием, которое включается по команде прибора при достижении припуска. При достижении размера с ДО = 0 срабатывает окончательная команда прибора, обработка прекращается.

Смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ). Правильно подобранный для данного обрабатываемого материала, режима обработки и типа шлифовального круга состав СОЖ, обладающий смазывающим, охлаждающим, смачивающим, моющим, проникающим и адсорбционным действием, позволяет:

снизить коэффициент трения связки круга и абразивных зерен о поверхность обрабатываемого материала; снизить силы резания и температуру; уменьшить засаливаемость круга;

уменьшить износ абразивных зерен и повысить стойкость круга;

увеличить минутный съем металла и удедьную производительность шлифования;

уменьшить величину параметров шероховатости обработанной поверхности;

ликвидировать прижоги на шлифованной поверхности;

повысить качество физического состояния шлифованной поверхности (снизить величину остаточных напряжений, глубину и степень наклепа, оставить неизменной структуру и химический состав поверхностного слоя).

При правильном подборе СОЖ и абразивного инструмента может быть достигнута высокая производительность процесса шлифования при удовлетворении самых высоких требований к качеству обрабатываемой поверхности.

Следует отметить эффективность вновь разработанных СОЖ с поверхностно-активными веществами типа ИХП-45Э (ТУ 38 101581—75). Они не только повышают производительность процесса обработки, но и облегчают условия измерения в процессе шлифования, так как уменьшают тепловые деформации детали. При этом обеспечивается высокая размерная точность обработки.

Эффективность СОЖ надо учитывать при построении цикла обработки на данном шлифовальном станке. Поток охлаждающей жидкости должен обеспечить максимальный отвод тепла и минимальные тепловые деформации детали. СОЖ должна поступать не только в зону резания, [ю и на всю поверхность детали. Особенно важно соблюдение этого требования при обработке тонкостенных и несимметричных деталей.

На современных станках, особенно на станках, предназначенных для «силового» и скоростного шлифования, поток жидкости подается в зону резания под большим давлением и может наблюдаться отрыв измерительных наконечников от контролируемой поверхности, что недопустимо. Исключить это явление можно путем увеличения измерительного усилия. Однако при этом может деформироваться вся измерительная система прибора и возрастает износ наконечников. Целесообразно установить такое направление потока СОЖ, при котором не происходит отрыва наконечников.

Если использовать на станке пневматическую измерительную оснастку, то поток жидкости, попадающий в зону между торцом сопла и поверхностью пятки, может несколько исказить показания прибора. В случае врезного шлифования, когда поток жидкости непрерывно омывает чувствительный элемент, это может не привести к возникновению случайной погрешности измерения. При проходном шлифовании зона измерительного зазора сопла периодически попадает под воздействие потока жидкости. Стрелка отсчетного устройства колеблется в сторону уменьшения измерительного зазора с амплитудой 2—3 мкм. В качестве СОЖ иногда используют водные растворы, содержащие соду. Попадание отдельных капель СОЖ в зону рабочего зазора и их последующее высыхание приводит к появлению налета соды, что может исказить показания пневматического прибора. Необходимо размещать сопло таким образом, чтобы оно находилось под постоянным воздействием потока СОЖ или было бы полностью закрыто от попадания капель. Положительный эффект дает использование сопл и пяток с малым наружным диаметром.

В процессе работы на шлифовальном станке следует обращать внимание на качество очистки СОЖ. Содержание твердых примесей ухудшает качество обработанной поверхности. Твердые частицы могут попасть между контролируемой деталью и измерительным наконечником прибора, что приведет к искажению результатов контроля. Это явление особенно сказывается при использовании приборов с малыми измерительными усилиями.

При использовании бесконтактных пневматических приборов чрезмерное засорение эмульсии влечет за собой постепенное искажение геометрической формы сопл вследствие большого числа ударений о рабочие поверхности сопл твердых частиц, вылетающих под давлением из подводящего патрубка.

СОЖ очищают, как правило, с помощью магнитных сепараторов. На прецизионных станках применяют дополнительную очистку фильтровальной бумагой.

В процессе работы шлифовального станка происходит постепенный нагрев СОЖ, приводящий к возникновению тепловых деформаций элементов станка и обрабатываемых деталей. В некоторых станках СОЖ нагревается за смену при системе индивидуального охлаждения

СОЖ на 8—10° С, а при централизованном охлаждении СОЖ на 4— 6° С. Для индивидуального охлаждения на современных шлифовальных станках широко практикуют компоновку насосной станции, резервуара с магнитным сепаратором и с фильтром в виде отдельной автономной системы охлаждения, вынесенной за пределы станка. Подобная компоновка улучшает температурные и вибрационные условия работы станка.

Шлифовальные круги. К абразивному инструменту, используемому на шлифовальных станках, предъявляют весьма высокие и разнообразные требования. От того, насколько правильно подобран шлифовальный круг, зависят качество обработки и экономическая эффективность процесса шлифования. Особенно высокие требования к абразивному инструменту предъявляют в прецизионном станкостроении и машиностроении.

В период между правками в процессе шлифования происходит постепенное уменьшение размера шлифовального круга, а также некоторое изменение его режущей способности. На погрешность обработки при использовании приборов активного контроля во многих случаях размерный износ круга не влияет. Однако изменение режущей способности круга за период его стойкости приводит к изменению сил резания, а, следовательно, к появлению различных по величине силовых и тепловых деформаций системы, при этом увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности и меняется форма детали.

При высокоточном шлифовании цикл обработки строят таким образом, чтобы к моменту окончания выхаживания или тонкой доводочней подачи силовые и тепловые деформации в системе были минимальными, скорость изменения размера обрабатываемой детали также была минимальной и оставалась неизменной от детали к детали. В противном случае различие в силовых и тепловых деформациях и соответственно в скорости изменения размера приведет к увеличению погрешности обработки.

На графике приведены результаты изменения отклонений размеров валов, прошлифованных методом врезания на кругошлифовальном станке типа SAS-200, в зависимости от затупления круга. Станок был оснащен четырехкомандным прибором, обеспечивающим выдачу команд на включение чистовой подачи, доводочной подачи, выхаживания и на отвод круга. Было прошлифовано в течение смены 600 деталей. Разброс размеров в партии составил 9 мкм при допуске 12 мкм. Периодически после шлифования 20—30 деталей производили правку круга.

Из графика видно, что характер изменения отклонений размеров между правками, как правило, подчиняется определенному закону. После правки размеры валов наибольшие, а по мере изменения режущей способности круга уменьшаются. Восстановление режущей способности круга правкой уменьшает величину погрешности обработки.

На графике отмечено несколько случаев корректировки величины подачи. Было выявлено, что в процессе работы станка происходит изменение подачи в сторону ее увеличения. Уменьшение подачи приводит к уменьшению силовых деформаций системы.

При работе на внутришлифовальных станках может наблюдаться так называемое осыпание круга, при котором происходит разрушение его структуры. Осыпание возникает из-за некачественного изготовления круга или вследствие применения повышенных режимов резания.

Достаточно большое распространение получил цикл обработки (особенно на внутришлифовальных станках), в котором последний этап шлифования осуществляется с помощью временного выхаживания. Команда на включение выхаживания выдается прибором активного контроля, настроенным на определенный размер. По этой команде прекращается подача и включается реле времени, которое по истечении определенной заранее заданной временной выдержки выдает команду на отвод круга. Изменение размера за время выхаживания зависит как от режущей способности круга, так и от интенсивности съема металла перед включением выхаживания и может колебаться в довольно значительных пределах. Циклу шлифования с временным выхаживанием присущи значительные погрешности обработки.

Рассмотренные примеры показывают, какое большое значение для точной обработки имеет постоянство условий обработки. Возникает необходимость создания неизменных или меняющихся в незначительных пределах условий шлифования (режущая способность круга, его окружная скорость, рабочие подачи и режимы резания) для обработки всей партии деталей.

В какой-то степени показательным является цикл шлифования, применяемый на внутришлифовальных станках-автоматах мод. 3484В2, предназначенных для обработки отверстий колец подшипника в режиме «силового» шлифования. Станки работают со скоростью резания 80 м/с.

Правка круга осуществляется автоматически после шлифования каждой детали. Для устранения влияния изменения окружной скорости круга в результате его размерного износа предусмотрено автоматическое увеличение скорости вращения круга по мере уменьшения его диаметра

Шероховатость обработанной на шлифовальном станке поверхности определяется качеством круга и режимом его правки При чистовом шлифовании рекомендуется применение мелкозернистых кругов. При работе с припусками 0,02—0,04 мм и исходной шероховатости 7— 8-го класса применяют мелкозернистые круги на бакелитовой связке с графитовым наполнителем и может быть поручен параметр шероховатости поверхности Ra = 0,125 - 0,025 мкм. Для правки круга нельзя применять затупленный алмазный инструмент. При правке таким инструментом зерна вдавливаются в круг и во время шлифования попадают на деталь, вызывая появление дефектов на ее поверхности. Такой круг быстрее засаливается. Правку круга желательно выполнять на тех же участках стола, где производится обработка.

Величина продольной подачи при правке круга определяется в зависимости от требуемой шероховатости.

Последние проходы должны быть односторонними. Необходимо иметь в виду, что с увеличением подачи при правке шероховатость поверхности увеличивается, а режущая способность и стойкость круга повышаются, и наоборот. Периодичность правки (количество деталей между правками) в каждом конкретном случае определяется опытным путем.

Недопустима работа с несбалансированным кругом. Балансировку круга производят при его установке и в случае необходимости — в процессе эксплуатации, так как в процессе правки и износа круга возможно появление дисбаланса из-за неравномерной плотности круга.

Погрешность обработки при использовании средств активного контроля. Суммарная погрешность обработки включает систематическую и случайную составляющие. Случайная составляющая при автоматизированном производстве с использованием средств активного контроля составляет большую часть суммарной погрешности. Ниже рассмотрена лишь случайная составляющая суммарной погрешности обработки, которая характеризуется средней квадратической случайной погрешностью. При врезном шлифовании средняя квадратическая случайная погрешность обработки, определяющая поле рассеивания размеров в партии деталей.

На этапе врезания скорость съема и, с некоторым запаздыванием, температурные деформации увеличиваются; на этапе установившегося съема скорость съема постоянная, температурные деформации из-за инерционности тепловых процессов некоторое время продолжают расти; на этапе выхаживания скорость съема и, с некоторым запаздыванием, температурные деформации уменьшаются.

Как видно из графиков, суммарная погрешность обработки возрастает с увеличением нестабильности скорости съема припуска, а увеличение только скорости съема, при отсутствии ее колебаний, приводит к весьма незначительному увеличению погрешности обработки.

Если на графике из точки с координатой а2 = 0,42 мкм провести линию, то эта линия покажет, что одинаковая точность может быть достигнута при окончании обработки со скоростью съема 1 и 20 мкм/с. Однако, если в первом случае допустима нестабильность скорости до 0,75, что обычно выполняется на практике, то во втором случае нестабильность съема не должна превышать значения 0,02. Реализация этого требования на практике связана с трудностями.

Приведенные кривые наглядно иллюстрируют влияние технологических факторов на погрешность обработки и показывают необходимость стабилизации режимов резания на шлифовальных станках, предназначенных для высокоточной и производительной обработки.